PRINCIPIOS DE CIENCIAS DOS MATERIAIS

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Ministério da Educação 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
Campus Londrina 
 
PLANO DE ENSINO 
 
CURSO Engenharia de Materiais MATRIZ 19 
 
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Resolução nº 069/10 - COEPP, de 14 de maio de 2010 e Resolução nº 017/11 - COGEP, de 10 de junho de 2011, Portaria MEC nº 324, de 08 de agosto de 2011 
 
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO CARGA HORÁRIA (aulas) 
Princípios de Ciências dos Materiais EM93A 3º AT AP APS AD APCC Total 68 04 72 
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades 
Práticas como Componente Curricular. 
 
PRÉ-REQUISITO Fundamentos da química 
EQUIVALÊNCIA 
 
OBJETIVOS 
Que o aluno compreenda e seja capaz de trabalhar com a base teórica, em nível introdutório, da Engenharia de 
Materiais. Que ao final da disciplina o aluno tenha condições de correlacionar o arranjo atômico com as propriedades 
macroscópicas dos materiais cerâmicos, metálicos e poliméricos. Utilizar os conceitos básicos da química geral, 
física geral e física do estado sólido e matemática, para constituir-se a base cientifica que da suporte a interpretação 
dos fenômenos que ocorrem nos materiais. 
 
EMENTA 
Introdução a engenharia e a ciência dos materiais; classificação dos materiais; correlação entre ligações químicas e 
propriedades; materiais cristalinos, semicristalinos e amorfos; estruturas cristalinas de metais; planos e direções 
cristalográficas; densidade atômica; estruturas cristalinas de cerâmicas; estruturas cristalinas de polímeros; sistemas 
de escorregamento em mono e policristais; imperfeições; deformação plástica em sistemas policristalinos; difusão; 
diagramas de equilíbrio de fases; conceitos de tensão e deformação; relações típicas de tensão-deformação dos 
materiais; propriedades elásticas e plásticas; dureza dos materiais; propriedades térmicas, elétricas, magnéticas e 
ópticas dos materiais. 
 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
ITEM EMENTA CONTEÚDO 
1 Introdução a engenharia e a ciência dos materiais 
Perspectiva histórica 
Ciência e engenharia dos materiais 
 
2 Classificação dos materiais e correlação entre ligação química e propriedade 
Classificação dos materiais 
Ligações atômicas nos sólidos 
Energia de ligação 
3 Materiais cristalinos, semicristalinos e amorfos 
Célula unitária 
Estruturas cristalinas 
Estruturas semicristalinas 
Estruturas amorfas 
4 Planos e direções cristalográficas e densidade 
atômica 
Direções cristalográficas 
Planos cristalográficos 
Densidade atômica linear e planar 
Estruturas cristalinas compactas 
5 Estrutura cristalina dos metais Estruturas cristalinas dos metais 
6 Estrutura dos polímeros 
Moléculas dos polímeros 
Classificação dos polímeros 
Peso molecular 
Estrutura molecular 
7 Estrutura das cerâmicas Estruturas cristalinas Cerâmicas a base de silicatos 
8 Sistemas de escorregamento em mono e policristais 
Monocristais 
Policristais 
Sistema de escorregamento 
Escorregamento em monocristais 
Escorregamento em policristais 
9 Imperfeições 
Defeitos pontuais 
Lacunas e interstícios 
Impurezas em sólidos 
Defeitos lineares 
Defeitos interfaciais 
Defeitos volumétricos 
10 Deformação plástica em sistemas policristalinos 
Discordâncias e deformação plástica 
Características das discordâncias 
Deformação plástica de materiais policristalinos 
Deformação por maclagem 
11 Difusão 
Mecanismos de difusão 
Difusão em estado estacionário 
Difusão em estado não estacionário 
Taxa de difusão 
Fatores que influenciam a difusão 
Aplicações de difusão 
12 Diagramas de equilíbrio de fases 
Definições e conceitos básicos 
Limite de solubilidade 
Fases 
Microestrutura 
Equilíbrio de fases 
Sistemas isomorfos binários 
Sistemas eutéticos binários 
Compostos intermediários 
A lei das fases de Gibbs 
Diagrama de fases ferro-carbono 
13 
Conceitos de tensão e deformação; 
relações típicas de tensão-deformação dos 
materiais e propriedades elásticas e plásticas 
Importância tecnológica 
Conceitos de tensão e deformação 
Teste de tração: uso da curva tensão-deformação 
Anelasticidade 
Propriedades elásticas dos materiais 
Tensão verdadeira e deformação verdadeira 
Lei de Hooke 
Recuperação elástica durante a deformação plástica 
Deformações compressivas, cisalhantes e torcional 
14 Dureza dos materiais 
Dureza 
Ensaios de dureza 
Correlação entre dureza e o limite de resistência a tração 
15 Propriedades térmicas, elétricas, magnéticas e ópticas dos materiais 
Propriedades térmicas 
Propriedades elétricas 
Propriedades magnéticas 
Propriedades ópticas 
 
 
PROFESSOR TURMA 
Pollyane Márcia de Souto EM31 
 
ANO/SEMESTRE CARGA HORÁRIA (aulas) 
2011/2 AT AP APS AD APCC Total 74 04 78 
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades 
Práticas como Componente Curricular. 
 
 
 
 
 
 
 
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS 
Dia da semana Segunda Terça Quarta Quinta Sexta Sábado 
Número de aulas no semestre 36 38 
 
 
PROCEDIMENTOS DE ENSINO 
AULAS TEÓRICAS 
Aulas expositivas dialogadas, permeadas com atividades de resolução de exercícios e questões propostas. Como meios de 
ensino serão utilizados lousa e equipamento multimídia. 
 
 
AULAS PRÁTICAS 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
Ao término de cada capítulo serão indicados exercícios para a resolução. Durante a aula subseqüente será realizada uma 
atividade que consiste no sorteio de alunos para a resolução dos exercícios em sala de aula, onde o aluno sorteado poderá 
ser questionado sobre os conceitos envolvidos na sua resolução. O aluno sorteado fica excluído do sorteio posterior, só 
retornando na próxima semana. Todos os alunos devem participar ao menos 1 (uma) vez, de modo que, nos últimos 
capítulos os alunos que ainda não tiverem sido sorteados participarão de um sorteio especial com apenas os alunos nesta 
situação. A avaliação será feita segundo: resolução correta, clareza, organização e desenvoltura aos questionamentos. A 
nota da atividade prática supervisionada dos alunos será 10% da média final. 
ATIVIDADES A DISTÂNCIA 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR 
 
 
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO 
A Média Parcial (MP) será o resultado da média aritmética das três notas parciais, MP = (NP1 + NP2 + NP3)/3 
A média final será 90% da média parcial (MP) somado à 10% da média da nota da APS: MF = MPx0,9 + APSx0,1. 
Caso o aluno falte a alguma das avaliações, deverá verificar o Artigo 36 da Resolução nº 112/10-COEPP. 
A avaliação substitutiva, realizada para possibilitar a recuperação do aproveitamento acadêmico, substituirá a menor nota das 
avaliações parciais, será escrita e realizada com todo o conteúdo da matéria. Apenas os alunos com média final inferior a 6,0 
poderão fazer a prova substitutiva. A data de realização da avaliação substitutiva está na programação e não haverá segunda 
chamada desta avaliação. 
Sistema de Avaliação: 
REGULAMENTO DA ORGANIZAÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA DOS CURSOS DE GRADUAÇÃO DA UTFPR 
Resolução nº 112/10-COEPP, de 29 de novembro de 2010. 
 
Art. 34- A aprovação nas disciplinas presenciais dar-se-á por Nota Final, proveniente de avaliações realizadas ao longo do 
semestre letivo, e por freqüência. 
§1o- O processo avaliativo é parte integrante do Projeto Pedagógico do Curso e deve ser construído coletivamente, visando 
atender o especificado nesse Regulamento. 
§2o- O número de avaliações, suas modalidades e critérios devem ser explicitados no Plano de Ensino da disciplina/unidade 
curricular. 
§3o- Para possibilitar a recuperação do aproveitamento acadêmico, o professor deverá proporcionar reavaliação ao longo 
e/ou ao final do semestre letivo. 
§4o- Considerar-se-á aprovadona disciplina, o aluno que tiver freqüência igual ou superior a 75% (setenta e cinco por cento) 
e Nota Final igual ou superior a 6,0 (seis), consideradas todas as avaliações previstas no Plano de Ensino. 
 
Art. 36- No caso do aluno perder alguma avaliação presencial e escrita, por motivo de doença ou força maior, poderá 
requerer uma única segunda chamada por avaliação, no período letivo. 
§1o- O requerimento, com documentação comprobatória, deverá ser protocolado no Departamento de Registros Acadêmicos 
até 5 (cinco) dias após a realização da avaliação. 
§2o- A análise do requerimento será feita pela Coordenação do Curso ou Chefia do Departamento Acadêmico ao qual a 
disciplina está vinculada, cujo resultado será comunicado ao professor da disciplina, com homologação da Diretoria de 
Graduação e Educação Profissional. 
§3o- O professor definirá os conteúdos e a data da avaliação. 
§4o- A nota da segunda chamada das avaliações realizadas na última semana do período letivo e não lançadas até o 
fechamento do período letivo, deverão seguir procedimento definido pela Diretoria de Graduação e Educação Profissional. 
 
 
REFERÊNCIAS 
Referencias Básicas: 
CALLISTER Jr., W.D. Ciência e Engenharia de Materiais – uma introdução. 7ªEd. São Paulo: LTC, 2008, 590p. 
SHACKELFORD, J.F. Ciência dos Materiais. 6ª Ed. São Paulo: Pearson-Longman, 2008, 576p. 
Referências Complementares: 
ASKELAND & PHULE, P.P. Ciência e Engenharia dos Materiais. São Paulo: CENGAGE, 2008. 616p. 
CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos de Ciência e Engenharia de Materiais. 2ªEd. São Paulo: LTC, 2006. 
VAN VLACK, L. Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais. São Paulo: Campus, 1984 
PADILHA, A.F. Materiais de Engenharia. 2ªEd. São Paulo: Hemus, 2007, 352p. 
BUDINSKI, K.G.; BUDINSKI, M.K. Engineering Materials: properties and selection. 9th Ed. Prentice Hall, 2009. 
DIETER, G.E. Mechanical Metallurgy. 3rd Ed. MacGraw Hill, 1986 
 
ORIENTAÇÕES GERAIS 
 
 
 
 
Assinatura do Professor Assinatura do Coordenador do Curso