LISTA DE EXERCICIOS 4 2022

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LISTA DE EXERCÍCIOS 4 
 
Todas as questões deverão ser descritas com base na compreensão do acadêmico, NÃO SENDO 
ACEITAS QUESTÕES IDÊNTICAS OU COM QUALQUER FORMA DE CÓPIA (livros, internet, colegas, 
etc). Nas questões com resolução numérica, todos os cálculos e unidades de medida das variáveis 
deverão ser apresentados, assim como a questão deverá ser resolvida de forma manuscrita. A 
resolução desta lista e sua assertividade terá peso superior às demais listas/resumos solicitados 
durante o semestre, sendo de 30% da Nota 3. 
 
1) Qual(is) a(s) diferença(s) entre defeitos do tipo lacuna, intersticial e substitucional? De que forma e por 
que estes defeitos podem afetar as propriedades mecânicas, térmicas e elétricas do material? 
2) Por que a temperatura afeta o número de lacunas em um material? Neste sentido, você espera que a 
difusão dos átomos no sólido seja maior ou menor com o aumento da temperatura? Explique. 
3) Posso obter uma liga com, aproximadamente, 90% cobre e 10% níquel. Entretanto, não é possível obter 
uma liga com 90% ferro e 10% carbono. Por quê? Explique detalhadamente. 
4) O latão é uma liga feita de cobre e zinco onde se obtém, no máximo, 40% de zinco em 60% de cobre. Já 
no monel, liga feita de níquel e cobre, é possível obter uma liga 50-50%. Por quê? Explique 
detalhadamente. 
5) Na fase ferrita alfa, onde a estrutura cristalina do ferro é do tipo CCC, é possível solubilizar até 0,0218% 
de carbono no ferro quando se atinge uma temperatura de 727ºC. Já na fase austenita, onde a estrutura 
cristalina do ferro é CFC, é possível solubilizar até 2,11% de carbono no ferro quando se atinge uma 
temperatura de 1148ºC. Explique, detalhadamente, por que a solubilidade do carbono é maior na fase 
austenita em comparação à fase ferrita alfa. 
6) Qual a diferença entre uma discordância e uma lacuna? 
7) Por que os materiais trincam? Mencione três situações distintas que podem provocar o trincamento de 
um material e explique por quê. 
8) Explique como se formam os materiais policristalinos. Na explicação mencione sobre grãos, contornos 
de grão, orientação cristalográfica e energia livre. 
9) Em materiais policristalinos, por que a granulometria (número e tamanho de grãos) afeta as 
propriedades dos materiais? Quais propriedades são afetadas? De que forma? 
10) O que é encruamento? Por que alguns processos mecânicos são realizados visando encruar o material? 
Por que o encruamento afeta as propriedades mecânicas? 
11) Por que a fração volumétrica de poros e o formato dos poros afetam as propriedades mecânicas dos 
materiais? 
12) De que forma a existência de várias fases na microestrutura pode afetar as propriedades mecânicas? 
13) Considere os metais descritos na Tabela 2. Com quais desses elementos seria esperada a formação do 
seguinte tipo de composto com o níquel? 
a) Uma solução sólida substitucional com solubilidade total. 
b) Uma solução sólida substitucional com solubilidade parcial. 
c) Uma solução sólida intersticial. 
 
14) Quais dos seguintes sistemas (par de metais) você esperaria, ou não, exibir uma solubilidade sólida 
total? Explique suas respostas. Obs.: Pode ser necessário efetuar alguma pesquisa. 
a) Cr – V 
b) Mg – Zn 
c) Al – Zr 
d) Ag – Au 
e) Pb – Pt 
15) Considere que um mesmo material metálico, durante sua solidificação, é submetido a: a) um resfriamento 
rápido; b) um resfriamento lento. Qual destes materiais pode apresentar maior deformação plástica? Por quê? 
 
16) Um mesmo material metálico é laminado: a) a quente; b) a frio. Qual destes, possivelmente, terá maior limite 
de resistência à tração? Por quê? 
 
17) Foram confeccionados três corpos de prova de um mesmo metal e ambos foram submetidos a um trabalho a 
frio, promovendo o encruamento. 
a) o CP1 não foi alterado; 
b) o CP2 foi recozido até a recristalização; 
c) o CP3 foi recozido até o crescimento do grão. 
 Qual dos corpos de prova deve apresentar maior deformação plástica? Por quê? 
 
18) Duas amostras de aço (A e B) apresentam mesma composição química e tamanho de grão. Avaliando somente 
a microestrutura, qual delas teria maior resistência mecânica? Por quê? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
B 
A 
19) Um aço perlítico foi tratado termicamente e sua microestrutura foi transformada em esferoidita. As amostras 
de aço (A e B) apresentam mesma composição química e tamanho de grão. Qual delas terá maior deformação 
plástica? Por quê? 
 
20) Dois corpos de prova foram submetidos à um ensaio de tração sendo: 
a) CP1 feito de bronze com composição 90% Cu (RCu=0,128 nm) e 10% Sn (RSn=0,158 nm); 
b) CP2 feito de latão com composição 90% Cu (RCu=0,128 nm) e 10% Zn (RZn=0,133 nm). 
Avaliando somente esta informação, qual material teria maior resistência mecânica? Por quê? 
 
DADOS ADICIONAIS 
Tabela 1 
 
Tabela 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elemento Raio atômico (nm) Estrutura cristalina Eletronegatividade Valência 
C 0,071 
H 0,046 
O 0,060 
Ag 0,1445 CFC 1,9 +1 
Al 0,1431 CFC 1,5 +3 
Co 0,1253 HC 1,8 +2 
Cr 0,1249 CCC 1,6 +3 
Cu 0,128 CFC 1,9 +2 
Fe 0,1241 CCC 1,8 +2 
Ni 0,1246 CFC 1,8 +2 
Pt 0,1387 CFC 2,2 +2 
Zn 0,1332 HC 1,6 +2