Defeitos Cristalinos

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Lista 2: “Defeitos Cristalinos” 
 
 
Ciência e Tecnologia dos Materiais I 1o semestre 2015 
 
1- Como são classificadas as imperfeições 
estruturais? 
 
2- O que é uma discordância? 
 
3- O que é uma solução sólida e como são 
classificadas? 
 
4- Explique por que o contorno de grão favorece a 
nucleação de novas fases, difusão, etc. 
 
5- O que é um “twin” ou macla? 
 
6- Calcule a fração de sítios atômicos que estão 
vazios para o chumbo na sua temperatura de fusão 
327 
o
C. Suponha que a energia para formação de 
vacâncias (lacunas ou vazios) seja de 0,55 
eV/átomo. (r.: Nv/N = 2,4 x 10
-5
) 
 
7- Calcule o número de vacâncias por metro cúbico 
para o ferro a 850 C. A energia para a formação 
de vacâncias é 1,08 eV/átomo. (dados: a densidade 
e o peso atômico do ferro são 7,65 g/cm
3
 e 55,85 
g/mol, respectivamente) (r.: Nv = 1,2 x 10
24
 
lacunas/m
3
) 
 
8- Calcule a energia para formação de lacunas na 
prata, sabendo-se que o número de lacunas em 
equilíbrio a 800 C (1073 K) é de 3,6 x 10 23 m-3. 
O peso atômico e a densidade (a 800 C) para a 
prata são, respectivamente, 107,9 g/mol e 9,5 
g/cm
3
. (r.: Q = 1,10 eV/átomo) 
 
9- Qual é a composição, em porcentagem em peso, 
de uma liga que consiste em 6%a Pb e 94%a Sn ? 
(r.: CPb = 10 %p; CSn = 89,9 %p) 
 
10- Calcule a composição, em porcentagem em peso, 
de uma liga que contém 218,0 kg de titânio, 14,6 
kg de alumínio, e 9,7 kg de vanádio. (r.: CTi = 
89,97 %p; CAl = 6,03 %p; CV = 4,00 %p) 
 
11- Qual é a composição, em porcentagem atômica, de 
uma liga que contém 98 g de estanho e 65 g de 
chumbo ? (r.: CPb = 27,5 %p; CSn = 72,5 %p) 
 
12- Qual é a composição, em porcentagem atômica, de 
uma liga que contém 99,7 lbm de cobre, 102 lbm 
de zinco e 2,1 lbm de chumbo ? (1 lbm = 453,6 g) 
(r.: C´Cu = 50 %a; C´Zn = 49,7 %a; C´Pb = 0,3 
%a) 
 
13- O Ouro forma solução sólida com Prata. Qual o 
número de átomos de ouro por cm
3
 para uma liga 
de Ag e Au que contém 10% em peso de Au e 
90% em peso de Ag? A densidade do Au é 19,32 
g/cm
3
 e da Ag é 10,49 g/cm
3
 . (r.: NAu = 3,36 x 
10
21
 átomos/cm
3
) 
 
14- O germânio forma uma solução sólida 
substitucional com o silício. Calcule o número de 
átomos de germânio por centímetro cúbico para a 
liga germânio-silício que contém 15 %p de Ge e 
85 %p de Si. As densidades do germânio puro e do 
silício puro são de 5,32 e 2,33 g/cm
3
, 
respectivamente. (r.: NGe = 3,17 x 10
21
 
átomos/cm
3
) 
 
15- Para um tamanho de grão ASTM número 4, 
aproximadamente quantos grãos devem existir por 
polegada quadrada em uma micrografia tirada com 
um aumento de 100 vezes? (r.: N = 8) 
 
16- Uma fotomicrografia foi tirada de algum metal 
com uma ampliação de 100X, e foi determinado 
que o número médio de grãos por polegada 
quadrada era de 10. Calcule o número ASTM do 
tamanho de grão para esta liga. (r.: n = 4) 
 
17- Ligas de alumínio-lítio foram desenvolvidas pela 
indústria de aviação com o objetivo de reduzir o 
peso e melhorar o desempenho das aeronaves. 
Deseja-se obter um material para a carcaça de uma 
aeronave comercial que possua uma densidade de 
2,55 g/cm
3
. Calcule a concentração de Li (em %p) 
que é necessária para tal. (r.: CLi = 1,539 %p)