AV1 - Atividade Contextualizada

Prévia do material em texto

Ciência dos Materiais 
Nome: Moacir Jose Avi
Curso: Engenharia de Produção 
1. Três principais propriedades mecânicas dos metais e aplicações automotivas
a) Resistência mecânica:
Capacidade do metal de suportar cargas sem deformar ou romper. No setor automotivo, é essencial para elementos estruturais como longarinas e colunas de impacto que compõem a célula de segurança do veículo.
b) Ductilidade:
Permite que o metal seja deformado plasticamente sem fraturar, sendo crucial na absorção de energia durante colisões. Um exemplo é a utilização de aços de alta ductilidade nas zonas de deformação controlada dos para-choques.
c) Tenacidade:
Combinação de resistência e ductilidade, permitindo resistência a impactos. É desejável em componentes como braços de suspensão e suportes de motor, onde há necessidade de resistir a cargas cíclicas e choques.
2. Mecanismo de endurecimento por precipitação em ligas de alumínio
O endurecimento por precipitação ocorre quando átomos de elementos de liga (como Cu, Mg, Si) se difundem na matriz de alumínio durante o envelhecimento térmico, formando precipitados finos e distribuídos.
Esses precipitados atuam como barreiras ao movimento de discordâncias, dificultando a deformação plástica e aumentando a resistência mecânica do material. Exemplo: ligas da série 2000 (Al-Cu) e 7000 (Al-Zn-Mg) utilizadas em estruturas aeronáuticas e em blocos de motor automotivo.
3. Comparação entre os sistemas de classificação dos aços carbono e ligados (ABNT NBR 7007)
	Característica
	Aços Carbono
	Aços Ligados
	Código segundo ABNT NBR 7007
	10XX a 19XX
	XXXX, onde XX representa elementos de liga específicos
	Composição química
	Basicamente ferro e carbono (até 1,65% Mn, máx.)
	Contêm elementos como Cr, Ni, Mo, V em quantidades significativas
	Exemplo
	SAE 1045 → 0,45% C, aço médio carbono
	SAE 4340 → Cr-Ni-Mo, aço de alta resistência
	Propriedades mecânicas
	Boa soldabilidade e ductilidade, resistência moderada
	Alta resistência mecânica, tenacidade e temperabilidade
	Aplicações típicas
	Eixos, engrenagens, estruturas leves
	Árvores de manivelas, engrenagens de alta carga, eixos de transmissão
4. Fatores que influenciam a resistência à corrosão em aços inoxidáveis austeníticos
Os aços inoxidáveis austeníticos, como o AISI 304 e 316, possuem alto teor de cromo (Cr ≥ 18%), que forma uma camada passiva de óxido de cromo, protegendo o material da oxidação.
Níquel (Ni) estabiliza a fase austenítica, promovendo ductilidade e tenacidade mesmo em baixas temperaturas e melhora a resistência à corrosão sob tensão.
Fatores que influenciam a resistência à corrosão:
· Teor de cromo: essencial para a passivação.
· Presença de molibdênio (Mo) (como no 316): aumenta resistência à corrosão por pite e em ambientes salinos.
· Ambiente de exposição: cloretos, umidade e temperatura influenciam o desempenho.
· Acabamento superficial: superfícies polidas oferecem melhor proteção.
5. Proposta de solução metalúrgica sustentável para motores de combustão
Substituição: Componentes como cabeçotes e blocos de motor tradicionalmente em ferro fundido podem ser substituídos por ligas de alumínio recicladas com endurecimento por precipitação (ex: Al-Si-Cu-Mg).
Justificativa:
· Redução de peso (~50%), melhorando eficiência energética e diminuindo emissões.
· Boa condutividade térmica, auxiliando na dissipação de calor.
· Facilidade de fundição e usinagem, reduzindo consumo de energia no processo.
· Reciclabilidade elevada, alinhada aos objetivos de sustentabilidade citados por Ribeiro (2023), contribuindo para redução de emissões.
Os metais fazem parte do nosso cotidiano de forma silenciosa, mas essencial. Eles estão presentes em quase tudo que usamos e viabilizam inovações em setores como transporte, construção e energia. Sua importância vem de propriedades como resistência, maleabilidade e durabilidade — qualidades que garantem segurança e eficiência, principalmente em aplicações estruturais. Na indústria automotiva, por exemplo, o uso estratégico de ligas de aço, alumínio e cobre não apenas reduz o peso dos veículos, mas também melhora o desempenho e o consumo de combustível.
Entre os avanços da metalurgia, o endurecimento por precipitação em ligas de alumínio é um destaque. Esse processo, embora técnico, tem um impacto prático enorme: torna o alumínio mais resistente sem perder leveza, o que é ideal para peças de aviões e motores. Já os diferentes tipos de aço, classificados pela norma ABNT NBR 7007, mostram como a combinação de elementos pode mudar completamente as propriedades de um material. Aços ligados, por exemplo, ganham força e versatilidade com a adição de cromo, níquel ou molibdênio.
Falando em resistência, os aços inoxidáveis austeníticos são imbatíveis quando se trata de enfrentar a corrosão. Isso se deve à atuação conjunta do cromo e do níquel, que protegem o material mesmo em ambientes agressivos. Pensando no futuro, é urgente buscar soluções mais sustentáveis. Uma alternativa promissora é o uso de ligas de alumínio reciclado em motores. Além de manter o desempenho, essa escolha reduz significativamente o impacto ambiental — um passo importante rumo a uma indústria mais limpa e consciente.