Prova-Ciências dos Materiais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO 
Fundação Instituída nos termos da Lei nº 5.152, de 21/10/1966 – São Luís - Maranhão. 
 
Coordenadoria do Curso de Ciência e Tecnologia (Campus São Luis) 
 
 
 
Campus Universitário do Bacanga – Complexo Pedagógico Paulo Freire 
- Av. dos Portugueses, s/n - São Luís - CEP: 65085-580 - 
 Fone(98) 3272-9166 Site: www.ufma.br - E-mail: bct@ufma.br 
Curso: Bacharel em Ciências e Tecnologia – BCT 
Disciplina: Ciência e Tecnologia dos Materiais 
Docente: Carlos Alberto Brito Jr., Dr. 
 
Discente:________________________________________ MAT.:______________ 
 
 
1ª Avaliação Regular 2014-2 / TIPO A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(01) Nos aços inoxidáveis deformados a baixas temperaturas pode ocorrer 
considerável aumento da resistência, sem, contudo, diminuir a ductibilidade. Esse 
efeito tem grandes implicações nos processos de conformação, usinagem e em 
aplicações criogênicas e está associado à ocorrência de transformações de fase. 
Assim, durante a deformação plástica em temperaturas abaixo da ambiente, pode 
ocorrer, simultaneamente, maclas de deformação. (1,5 ponto) 
Os termos sublinhados podem ser considerados, respectivamente, como um(a): 
 
(A) Falha de empilhamento e Defeito Volumétrico. 
(B) Impureza e Contorno de Grão. 
(C) Discordância linear e Contorno de Grão. 
(D) Defeito Interfacial e Defeito Interfacial. 
(E) Imperfeição volumétrica e Defeito interfacial. 
Regras para realização da prova: 
 Não é permitido uso de celulares, smartphones, tablets, fones de ouvido 
ou qualquer aparelho eletrônico (única exceção é a calculadora 
científica); 
 A prova é individual e sem consulta; 
 Após inicio da prova não é permitido a saída da sala ao menos que 
entregue a avaliação; 
 Exigisse silêncio durante a avaliação; 
 O professor não deve ser consultado quanto às resoluções da prova. 
 
A prova do discente será recolhida se qualquer uma das regras citadas 
acima não seja cumprida. 
Seja honesto consigo mesmo, não “cole” e nem favoreça a “cola”. 
 
Boa sorte! 
 
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(02) O titânio é um material que possui baixa densidade, boa resistência mecânica, 
alta resistência à fadiga e à corrosão, porém seu comportamento mecânico é 
alterado quando submetido a temperaturas superiores a 880 ºC. 
 
PORQUE 
 
Acima de 880 ºC o titânio passa por uma transformação alotrópica da sua estrutura 
cristalina em HC para CCC. 
 
Portanto, necessita-se adicionar elementos de liga no titânio, dessa maneira os 
elementos de liga podem mudar a estabilidade das estruturas cristalinas. 
(1,5 ponto) 
 
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. 
 
(03) O fluxo de difusão em estado estacionário através de uma placa metálica é de 
5,4 X 10-10 kg/m2-s a uma temperatura de 727 ºC, enquanto o gradiente de 
concentração é de – 350 kg/m4. Calcule o fluxo de difusão a 1027 ºC para o mesmo 
gradiente de concentração e assumindo uma energia de ativação para a difusão de 
125.000 J/mol. (2 pontos). 
Equações: 
 
 
 
(A) 1,74 X 10-8 kg/m2-s 
(B) 2,7 X 10-8 kg/m2-s 
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(C) 0,31 X 10-7 kg/m2-s 
(D) 0,63 X 10-7 kg/m2-s 
(E) 1,31 X 10-8 kg/m2-s 
 
(04) A energia de ligação líquida EL entre dois íons isolados é uma função da 
distância interiônica r de acordo com a seguinte relação (2,5 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Onde A, B e n são constantes para o par de íons específicos. Essa equação 
também é válida para a energia de ligação entre íons adjacentes em materiais 
sólidos. O módulo de elasticidade E é proporcional à inclinação da curva da força 
interiônica em função da separação interiônica de equilíbrio, ou seja, 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desenvolva uma expressão para a dependência do módulo de elasticidade em 
relação aos parâmetros A, B e n (para um sistema de dois íons). 
Use o seguinte procedimento: 
 
I – Estabeleça uma relação para a força F como uma função de r, sabendo que 
 
 
 
II – Tire a derivada de dF/dr. 
III – Desenvolva uma expressão para r0 (separação em condição de equilíbrio). 
Uma vez que r0 corresponde ao valor de r no ponto mínimo da curva de EL em 
função de r, ou seja, dEL/dr = 0 com r = r0. 
IV – Substitua a equação encontrada para r0 na relação que foi obtida ao tirar dF/dr. 
Assim você encontrará 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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(05) (2,5 pontos) 
(a) Dentro de uma célula unitária cúbica, esboce as direções: 
 . 
 
(b) Dentro de uma célula unitária cúbica, esboce os planos: 
(1 3 0) e (1 2 1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Gabarito: 
(01) – E (1,5 ponto) 
(02) – B (1,5 ponto) 
(03) – A, J = 1,74 X 10-8 kg/m2-s (2 pontos) 
 
(04) – (2,5 pontos) 
 
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(05) - (2,5 pontos) 
 
(a) 
 
(b) 
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