3a lista de exercícios - Ciência dos Materiais I-1

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Ciência dos Materiais I – Departamento de Engenharia Metalúrgica e 
Materiais – EEIMVR 
 
3ª Lista de Exercícios – Entrega: 24/09/2014 
1) Calcule o número de lacunas por metro cúbico no ferro a 850 °C. A energia para a formação 
de lacunas é de 1,08 eV/átomo. Adicionalmente, a massa específica e o peso atômico para o 
FE são de 7,65 g/cm3 (a 850 °C) e 55,85 g/mol, respectivamente. 
2) Na tabela a seguir estão tabulados o raio atômico, a estrutura cristalina, a 
eletronegatividade e a valência mais comum para os vários elementos; para os ametai 
apenas os raios atômicos estão indicados: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Com quais desses elementos seria esperada a formação do seguinte tipo de composto com o 
Cobre: 
a) Solução sólida substitucional com solubilidade total? 
b) Solução sólida substitucional com solubilidade parcial? 
c) Solução sólida intersticial? 
 
3) Para as estruturas CFC e CC existem 2 tipos de sítios intersticiais diferentes. Na estrutura CFC 
o sítio maior está localizado no centro de cada uma das arestas da célula unitária, ele é 
denominado sítio intersticial octaédrico. Por outro lado, na estrutura CCC o maior tipo de 
sítio é encontrado nas posições 0 ½ ¼ , isto é, sobre as faces [100] e, nessa face situado a 
meio caminho entre duas arestas da célula unitária e a um quarto da distância entre as 
outras duas arestas da célula unitária; ele é denominado sítio intersticial octaédrico. Tanto 
para a estrutura cristalina CFC quanto para a CCC, calcule o raio de um átomo de impureza 
que irá ser ajustar exatamente nesses sítios, em função do raio atômico R do solvente. 
 
4) Calcule a composição, em porcentagem em peso, de uma liga que contém 218 kg de Titânio, 
14,6 kg de Alumínio e 9,7 kg de Vanádio. 
 
5) O nióbio forma uma solução sólida substitucional com o vanádio. Calcule a porcentagem em 
peso de nióbio que deve ser adicionado ao vanádio para produzir uma liga que contém 1,55 
x 1022 átomos de nióbio por centímetro cúbico. As massas específicas do Nb puro e do V 
puro são 8,57 e 6,1 g/cm3 , respectivamente. 
 
6) A) Para um dado material, você esperaria que a energia de superfície fosse maior, igual ou 
menor que a energia do contorno do grão? Por que? 
 
B) A energia do contorno de grão de baixo ângulo é menor do que aquela para um contorno 
de alto ângulo. Por que?