Atividade de pesquisa 01 - Ciência dos Materiais (samuel andre de souza lapa)

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Atividade de Pesquisa 01: Ciência dos Materiais
1 - Como podem ser alteradas as propriedades dos materiais?
As propriedades dos materiais podem ser alteradas de acordo com a forma a qual ele será processado.
Ademais, o desempenho do material será em função de suas propriedades.
Com isso pode-se estabelecer a relação entre os quatro comp0nentes estrutura, propriedades
e desempenho, formando assim, o tetraedro da ciência dos materiais.
Ao centro deste tetraedro temos a caracterização do material, sendo relevante no processo de seleção
adequada do material par a o produto, ou seja, é um processo de identificação de material através da análise
de
sua estrutura e de suas propriedades.
2 - De acordo com suas classificações básicas, como foram classificados os materiais sólidos?
Os materiais sólidos foram agrupados convenientemente de acordo com três classificações básicas: metais,
cerâmicas e polímeros, fundamentados principalmente na composição química e na estrutura atômica. A
maioria dos materiais se enquadra dentro de um ou de outros grupos distintos, apesar de existir alguns
materiais intermediários.
3 - Em que consiste os materiais inteligentes?
Os materiais inteligentes consistem em um grupo de novos e de ultima geração que estão em processo
de
desenvolvimento, estes apresentarão influencia significativa sobre muitas tecnologicas já implementadas.
Ciência dos Materiais
Aluno (a): Samuel Andre De souza Lapa Data: 25/05/2023
Atividade de Pesquisa 01 NOTA:
INSTRUÇÕES:
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Atividade de Pesquisa 01: Ciência dos Materiais
O termo inteligente implica que esses materiais possuem a capacidade de sentir mudanças no ambiente
onde f oi apli cado, e a parti r disto responder a essas m udança s de maneira predeterminada. Ação
similar aos
organismos vivos.
4 - Para cada uma das propriedades dos materiais metálicos, relacione um estímulo e sua
resposta.
Os materiais metálicos consistem normalmente em combinações de elementos metálicos. Eles possuem
um
grande número de elétrons não-localizados; isto é, esses elétrons não estão ligados a qualquer átomo em
particul ar. Muitas das propriedades dos metais são atribuídas diretamente a esses elétrons.
Os metais são condutores de eletricidade e calor extremam ente bons, e não é transparente a luz visível ;
uma
superfície metálica polida possui uma aparência brilhosa.
Além disso, os metais são muito resistentes, ao mesmo tempo em que são deformáveis, o que é
responsável
pelo seu amplo uso em aplicações estruturais
5 - Desenhe o diagrama de fases para ferro-carbono, mostre todas as fases e especifique cada uma?
O ferro puro, no aquecimento, experimenta duas mudanças em sua estrutura cristalina antes de se fundir.
Quando o ferro encontra-se à temperatura ambiente em sua forma estável , denominada ferrita ou ferro α,
possui um a estrutura cristalina CCC.
Após aquecimento a ferrita é submetida a uma transformação, mudando de f ase, de ferrita (α) para
austenita
(γ), esta possui estrutura cristalina CFC, ou f erro γ, a aproximadamente 910ºC. Esta austenita persiste até
em
torno de 1400ºC, temperatura na qual a austenita CFC se reverte de volta para a fase CCC conheci da
como
ferrita (δ), que finalmente se funde a um a temperatura em torno de 1534ºC. Todas estas mudanças são
visíveis
ao longo do eixo vertical esquerdo do diagrama de fases.
Analisando o percentual de composição de carbono, compreende-se que o diagrama pode ser dividido
em duas
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faixas de porcentagem de carbono, a faixa correspondente aos aços, de 0,008% até 2,11% de C, e a
faixa
correspondente aos ferros fundidos, com porcentagens de carbono acim a de 2,11%. Os aços com
porcentagem
de carbono acima de 0,8% (composição eutetóide) são denominados aços hipereutetóides, enquanto
que os
aços com porcentagem de carbono inferior a 0, 8% são denominados aços hipoeutetóides.
Analogamente, os
ferros fundidos com porcentagem de carbono acim a de 4,3% (composição eutética) são denominados
ferros
fundidos hipereutéticos, e os ferros fundidos com porcentagem de carbono inferior a 4,3% são
denominados
ferros fundidos hipoéutéticos.
6 - Mostre e fale sobre as reações Eutetóide e Eutética.
Uma fase sólida se transformar em duas fases outras fase sólidas, reação titulada de Reação Eutetóide
para o
sistema ferro-carbono numa composição de 0,77%C, em peso, e numa temperatura próxima a 727ºC.
Através do resfriamento a fase sólida (γ) se transforma em duas outras f ases sólidas, a ferrita (α) e a
cementita
(Fe3C), pode-se notar que com o aquecimento, temos a reação inversa, chamada de austenitização do
aço,
esta transformação é muito importante e é discutida de forma mais profunda em capítulos posteriores.
Abaixo reação eutetóide:
As regiões bifásicas estão expostas no diagrama de Ferro Carbono. Pode-se notar que existe uma
transformação de uma fase líquida em duas f ases sólidas, reação esta titulada de Reação Eutética para
o
sistema ferro-carboneto de f erro, em 4,30%C a temperatura próxima a 1147ºC.
Através do resfri amento a f ase l íqui da (L) se transforma em duas f ases sólidas, a austenita (γ) e a
cementita
(Fe3C), pode-se notar que com o aquecimento, tem os a reação inversa.
Abaixo reação eutética:
7 - Fale sobre a microestrutura perlítica, quais as fases presentes? Como é formada?
Quando é desejado obter uma microestrutura perlítica deve-se trabalhar com temperaturas
de austenitização mais elevadas.
Nos casos em que o tempo de transformação for excessivo nesta temperatura, pode -se
transformar parcialmente a alta temperatura seguida do restante de transformação à baixa
temperatura. Desse modo, há duas possibilidades de transformação da austenita :
Transformação Isotérmica e Resfriamento contínuo, normalmente no interior do forno.
Na figura abaixo temos em ( a) Transformação isotérmica e (b) Resfriamento contínuo
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8 - A que se refere a estrutura dos materiais?
estrutura de um material se refere, em geral, ao arranjo dos seus componentes internos. A estrutura
subatômica envolve os elétrons no interior dos átomos individuais e as interações com os seus núcleos.
Em
nível atómico, a estrutura engloba a organização dos átomos ou das moléculas umas em relação às
outras. O
próximo grande reino estrutural que contém grandes grupos de átomos normalmente conglom erados é
chamado de “microscópico”, significando aquele que está sujeito a uma observação direta através de
algum tipo
de microscópio. Finalmente, os elementos estruturais que podem ser vistos a olho nu são chamados de
“macroscópico”.