EstruturasCristalinas (1)

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ESTRUTURA CRISTALINA
DOS METAIS
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Pa
B
a
r
r
a
 
d
e
 
A
ç
o
Pb
A
B
C
D
RA
B
a
r
r
a
 
d
e
 
A
ç
o
B
a
r
r
a
 
d
e
 
A
ç
o
RB
RA
RC
RD
B
a
r
r
a
 
d
e
 
A
ç
o
B
a
r
r
a
 
d
e
 
A
ç
o
RD
Rc
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P
P
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P
P
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P
e
Corpo do Pino
Cabeça do Pino φ
e
φ
e
φ
P
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Chaveta 
a
a
b
b
F
F
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Chaveta 
Pino
a
a
b
b
F
F
F
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3) O conjunto da correia sobreposta será submetido a uma força de 800 N. Determinar 
(a) a espessura t necessária para a correia se o esforço de tração admissível para o material for
σadm = 10 MPa, 
(b) o comprimento dl necessário para a sobreposição se a cola pode resistir a um esforço de 
cisalhamento admissível de = 0,75 MPa e 
(c) o diâmetro dr do pino se a tensão de cisalhamento admissível para o pino for (tadm)p = 30 MPa.
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Trefilação
Estiramento
Matriz
Cisalhamento
τ
Peça
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Dobramento
ExtrusãoExtrusão
Forjamento
Laminação
Embutimento
Profundo
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Lei de HookeLei de Hooke
σσσσ = E.εεεεσσσσ = E.εεεε Tensão
σσσσ = P/S
Tensão
σσσσ = P/S
Modulo de Young,
ou Modulo de Elasticidade
Deformação
εεεε = ∆L/L
Deformação
εεεε = ∆L/L
L= PL/ES∆L= PL/ES
Tensão 
L
σσσσσσσσ
Área S
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Tecnologia dos Materiais
Cl
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Tecnologia dos Materiais
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Tecnologia dos Materiais
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Tecnologia dos Materiais
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Tecnologia dos Materiais
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ETAM
Tecnologia dos Materiais
Estrutura dos Metais
Toda matéria é constituída de átomos, sendo que
este é considerado como unidade fundamental do
material metálico.
Prótons
Nêutrons
Elétrons
.
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ASSOCIAÇÃO DE ÁTOMOS
Nos fluidos os átomos localizam-se ao acaso, livremente. Nos
sólidos eles são mantidos juntos por forças interatômicas e cada
elemento é constituído somente de átomos do mesmo tamanho. Essas
principais ligações são:
— Iônica ou Heteropolar: átomos dos elementos de valência facilmente
liberam esses elétrons, tornando-se íons carregados positivamente;
— Covalente ou Homopolar: um átomo compartilha seus elétrons com 
outros átomos adjacentes;
— Van Der Waal: ocorre, apenas, influencia mutua das ondas eletrônicas 
estacionarias, sem que os elétrons sejam compartilhados;
— Metálica: os elétrons são compartilhados por vários átomos. Assim 
admite-se que o átomo encontra-se constantemente no estado de 
perder, ganhar e dividir elétrons-valência com os átomos adjacentes.
NOTA: Nosso estudo será centrado, principalmente, na ligação metálica.
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ESTRUTURA CRISTALINA
Uma das de apresentações da estrutura cristalina, é
no estado amorfo que apresenta irregularidades de forma
externa e independência das propriedades em relação às
direções.
A estrutura de um metal ao solidificar-se é,
geralmente, cristalina o que apresenta uma certa
regularidade externa, que originam as formas poliédricas,
mais ou menos complexas.
O modelo resultante dessa disposição típica dos
átomos é chamado reticulado (retículos ou redes).
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Estes sistemas admitem 14 combinações
conhecidas como Rede de Bravais. São elas:
— Cúbico
— Tetragonal
— Ortorrômbico
— Romboedral
— Hexagonal
— Monoclínico
— Triclínico
Em nossos estudos veremos, apenas o sistema
cúbico e hexagonal.
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IMPERFEIÇÕES ou DEFEITOS NO CRISTALINO
Ao submetermos um metal a um esforço na Zona
Elástica, este volta a sua forma original. Porem toda rede
cristalina não é perfeita apresentando defeitos, estes
classificam-se em:
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Pontuais: - Vazios ou lacunas
- Interticiais
Lineares : - discordâncias
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Pontuais
• Vazios ou Lacunas: é
a falta de um átomo
no reticulado normal.
(Fig. a)
• Interticiais: é o
aprisionamento de um
átomo numa posição
intermediária dentro
do reticulado,
podendo ser, ainda,
um átomo impuro. (Fig
b)
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LinearesLineares
• Discordâncias: são linhas de
descontinuidades dentro da rede
facilitando o escorregamento dos
planos da rede afetando a
deformação plástica, o que os torna
os principais responsáveis pela
plasticidade dos materiais.
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Átomo de Carbono
ocupando um interstício
na estrutura ccc do
Ferro
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Diagramas de Fase
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3 
fases 1 fase
1 ou 2 
fases
2 
fases
Diagramas de Fase
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Tecnologia dos MateriaisTecnologia dos Materiais
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Solda BrancaSolda Branca
Pb-Sn
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Solda Branca
Pb-Sn
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45
723ºC
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Classificação dos Materiais Industriais
• Materiais Metálicos : ferro, cobre, estanho, chumbo, zinco, 
Ligas Metálicas (aço, latão, bronze, duraluminio), etc;
• Materiais Não Metálicos : madeiras, borracha, algodão, 
amianto, couro, plásticos (baquelite, durite, lucite,);
• Compósitos : Fibra de Vidro,Concreto;
• Biomateriais : Aços Inoxidáveis especiais, Ligas ricas em 
Ni/Cr/Co’/Ti/V. 
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Aços e Ferros Fundidos
• AÇO são ligas de Fe-C com o seu percentual de Carbono
variando entre 0 e 2%.
• FERROS FUNDIDOS são ligas de Ferro-Carbono com
percentual de Carbono variando entre 2 a 6.7%C.
Nota : estes materiais possuem outros elementos que não podem ser eliminados pelo processo de produção,
são eles : Manganês, Silício, Fósforo e Enxofre.
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Classificação dos Aços :
• Aços para Construção Mecânica;
Ex : ASTM A36 (Estrutural)
ASTM 283(Tanques de óleo Combustível)
• Aços Ferramentas;
• Aços Inoxidáveis;
• Aços c/ Propriedades Físicas Especiais.
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Diagrama FeC Aços e Ferros Fundidos
• AÇO são ligas de Fe-C com
o seupercentual de Carbono
variando entre 0 e 2%.
• FERROS FUNDIDOS são
ligas de Ferro-Carbono com
percentual de Carbono
variando entre 2 a 6.7%C.
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Paschoal
Características Mecânicas dos aços
Ductilidade 
Dureza 
Elasticidade 
Estricção 
Fadiga 
Fluência 
Fragilidade 
Plasticidade
Propr. eletroquímicas
• Propriedades térmicas 
• Resiliência 
• Resistência à tração 
• Resistência ao choque 
• Soldabilidade 
• Temperabilidade 
• Tenacidade 
• Trabalhabilidade
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Introdução
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Resistência Mecânica 
(Lim.Resistência)
Elasticidade
Plasticidade 
Tenacidade
Resiliência
Dureza
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Introdução
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� Os processos de conformação mecânica podem ser
classificados de acordo com o tipo de força aplicada
ao material:
- Compressão direta: Forjamento, Laminação; 
- Compressão indireta: Trefilação, Extrusão, 
Embutimento;
- Trativo: Estiramento;
- Dobramento: Dobramento;
- Cisalhamento: Corte.
Conformação
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� Extrusão: Processo no qual um bloco de metal tem 
reduzida sua seção transversal pela aplicação de 
pressões elevadas, forçando-o a escoar através do 
orifício de uma matriz.
� Trefilação: Processo que consiste em puxar o metal 
através de uma matriz, por meio de uma força de 
tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.
Tipos de Conformação
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� Forjamento: Processo de transformação de metais por 
prensagem ou martelamento (é a mais antiga forma de 
conformação existente).
� Laminação: Processo de deformação plástica no qual 
o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e 
rotação. É o de maior uso em função de sua alta 
produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente 
ou a frio.
Tipos de Conformação
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Classificação dos Materiais Industriais
• Materiais Metálicos : ferro, cobre, estanho, chumbo, zinco, 
Ligas Metálicas (aço, latão, bronze, duraluminio), etc;
• Materiais Não Metálicos : madeiras, borracha, algodão, 
amianto, couro, plásticos (baquelite, durite, lucite,);
• Compósitos : Fibra de Vidro,Concreto;
• Biomateriais : Aços Inoxidáveis especiais, Ligas ricas em 
Ni/Cr/Co’/Ti/V. 
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Aços e Ferros Fundidos
• AÇO são ligas de Fe-C com o seu percentual de Carbono
variando entre 0 e 2%.
• FERROS FUNDIDOS são ligas de Ferro-Carbono com
percentual de Carbono variando entre 2 a 6.7%C.
Nota : estes materiais possuem outros elementos que não podem ser eliminados pelo processo de produção,
são eles : Manganês, Silício, Fósforo e Enxofre.
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Classificação dos Aços :
• Aços para Construção Mecânica;
Ex : ASTM A36 (Estrutural)
ASTM 283(Tanques de óleo Combustível)
• Aços Ferramentas;
• Aços Inoxidáveis;
• Aços c/ Propriedades Físicas Especiais.
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