PCM-Atividades de Revisão -V1

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SOCIEDADE UNIVERSITÁRIA REDENTOR 
FACULDADE REDENTOR 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 ATIVIDADES DE REVISÃO – Princípio de Ciências dos Materiais 
 
 5º Período - Engenharias 
 
 Prof. DSc. Valtency Ferreira Guimarães 
 
Questão 1. Indique o(s) tipo(s) de ligação que seria(m) esperada(s) para cada um dos seguintes materiais: bronze, sulfeto de 
bário, fosfeto de alumínio, petróleo. 
 
Questão 2. O zircônio tem número atômico igual a Z = 91,2 g/mol e possui estrutura cristalina HC. Se sua densidade é 
d = 6,51 g/cm
3
, determine o volume de sua célula unitária em m
3
. 
 
Questão 3. Calcule a concentração de vacâncias (CD) para o chumbo na sua temperatura de fusão de 327 ºC. Suponha uma 
energia para a formação de lacunas equivalente a 0,55 eV/átomo, e considere a constante de Boltzmann 
k = 8,62.10
-5
 eV/atom-K . Utilize a expressão vista em sala de aula: CD = NV/N = exp (-QV/kT). 
 
Questão 4. Para as estruturas cristalinas CFC e CCC, existem dois tipos diferentes de 
sítios intersticiais. Em cada caso, um tipo de sítio é maior do que o outro, e este sítio 
maior é normamente ocupado por átomos de impurezas. Para a estrutura cristalina do 
ferro-γ CFC, esse sítio maior está localizado no centro de cada uma das arestas da 
célula unitária; este é conhecido por sítio intersticial octaédrico. Calcule o raio r de 
um átomo de impureza que irá se ajustar exatamente no interior desses sítios, em 
termos do raio atômico do átomo de ferro. Dado: RFe = 0,124 nm 
 
 
Questão 5. a) Compare os mecanismos atômicos de difusão intersticial e por lacunas. 
 b) Cite duas razões pela quais a difusão intersticial é normalmente mais rápida que a difusão por lacunas. 
 
Questão 6. Uma placa de ferro é exposta a uma atmosfera carbonetante (rica em carbono) por um de seus lados, e a uma 
atmosfera deficiente em carbono pelo outro lado, à temperatura T. Se uma condição de estado estacionário é atingida, 
determine o fluxo de difusão do carbono através da placa, sabendo-se que as concentrações de carbono nas posições a 2 mm 
e a 5 mm abaixo da superfície carbonetante são de 0,2 e 1,2 Kg/m
3
, respectivamente. Suponha um coeficiente de difusão de 
3.10
-11
 m
2
/s a essa temperatura. Utilize a primeira lei de Fick: J = -D.(CA – CB)/(xA –xB) 
 
Questão 7. (ENADE) Com relação ao diagrama mostrado e seus constituintes, conclui-se que 
(A) a austenita é um carboneto contendo 2,11 % de carbono. 
(B) a solução sólida do carbono do ferro é chamada cementita. 
(C) este é, de fato, um diagrama Fe-Fe2O3, visto que a extremidade direita do mesmo corresponde a 6,7 % de carbono, que 
representa a solubilidade máxima do carbono no Fe2O3. 
(D) a solubilidade do carbono na austenita é máxima a 1148 °C e corresponde a 4,3% de carbono. 
 
(E) este é, de fato, um diagrama Fe-Fe3C, visto que a extremidade direita do mesmo corresponde a 6,7% de carbono, que é a 
composição aproximada do carboneto de ferro Fe3C. 
 
Questão 8. Para uma liga cobre-prata com composição de 
30 %p Ag-70 %p Cu e a 770 ºC, determine: 
a) As frações mássicas das fases α e β. 
b) Se a liga for aquecida até 800 ºC, quais as fases preentes? 
Qual as frações mássicas dos microconstituintes 
presentes nessa temperatura? 
c) Repita o item anterior caso a liga seja aquecida 
novamente à 1000 ºC. 
Questão 9. (ENADE) Os ferros fundidos denominados hipoeutetoides são ligas de Fe-C que possuem teor de carbono entre, 
aproximadamente, 2,0 e 4,3%. 
PORQUE 
A liga binária Fe-C com teor de carbono de 4,3% corresponde à liga de mais baixo ponto de solidificação ou fusão 
(temperatura de 1148 °C), sendo esta liga denominada eutética. 
Analisando essas afirmações, conclui-se que 
(A) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
(B) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira. 
(C) a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa. 
(D) a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira. 
(E) as duas afirmações são falsas. 
 
Questão 10. Uma liga com 2,0 %C é fundida a 1500 
o
C, sendo a 
seguir resfriada lentamente, em condições que podem ser 
consideradas como sendo de equilíbrio. Responda: 
a) Qual é a temperatura de início de solidificação dessa liga? 
b) Qual é a primeira fase sólida que se solidifica à temperatura 
definida no item anterior? 
c) Qual é a temperatura na qual termina a solidificação dessa liga? 
d) A 1148 
o
C, quais são as fases presentes, as suas composições e as 
suas proporções relativas? 
e) A 723 
o
C, quais são os constituintes dessa liga, suas composições e 
as suas proporções relativas? 
 
 
 
Questão 11. Considere 2,5 Kg de austenita contendo 0,60 %p C, resfriada até abaixo de 727 ºC. Indique: 
a) Qual é a fase proeutetoide. b) Quantos quilogramas se formam de cementita e de ferrita total.