Lista 1   Materiais para aplicações aeronáuticas
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Lista 1 Materiais para aplicações aeronáuticas

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Disciplina: Materiais de Construção Aeronáutica 
Termo: 5° semestre 
Prof. Crystopher C. Brito 
Lista de Exercícios Aulas 1 a 8 
1. Mostre que o fator de empacotamento atômico da estrutura HC é de 0,74. 
 
2. O molibdênio tem uma estrutura cristalina de CCC, um raio atômico de 0,1363 nm e um peso 
atômico de 95,94 g / mol. Calcule e compare sua densidade teórica com o valor experimental, 10,22 
g/cm3. 
 
3. O berílio tem uma célula unitária de HC para a qual a proporção dos parâmetros de rede é 1.568. 
Se o raio do átomo de Be é 0,1143 nm: (a) determine o volume da célula unitária e (b) calcule a 
densidade teórica de Be e comparar com o valor da literatura. 
 
4. Dentro de uma célula unitária cúbica, esboce o seguinte direções: 
a. [-110] 
b. [-1-21 
c. [0-12] 
d. [1-33] 
e. [-1-11] 
f. [-122] 
g. [1-2-3] 
h. [-103] 
 
5. Determine os índices para as direções contidas na célula unitária cúbica a seguir: 
 
 
6. Esboce dentro de uma célula unitária cúbica o seguinte planos: 
a. (0-1-1) 
b. (11-2) 
c. (10-2) 
d. (1-31) 
e. (-11-1) 
f. (1-2-2) 
g. (-12-3) 
h. (0-1-3) 
 
7. Quais são os índices para os dois planos desenhados abaixo? 
 
 
 
8. Determinar os índices de Miller para os planos mostrado na seguinte célula unitária: 
 
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9. Calcular a fração de sites átomos vazios para o cobre à temperatura de fusão de 1357 K. Assuma 
uma energia para formação de vacância de 0,90 eV / átomo. 
 
10. Uma barra de aço foi submetida a um ensaio de tração convencional, apresentando os seguintes 
resultados: 
 
Carga ( N ) 
14.900 
Alongamento - \uf044l ( 
mm ) 
0,050 
30.000 0,100 
44.200 0,150 
59.200 0,200 
74.500 0,250 
89.000 0,300 
103.500 0,350 
119.000 0,400 
128.000 0,450 
137.500 0,500 
144.000 0,550 
150.000 0,600 
153.600 0,650 
157.000 0,700 
161.000 0,750 
162.400 0,800 
165.000 0,850 
166.000 0,900 
167.000 0,950 
168.000 1,000 
168.200 1,050 
168.500 1,100 
169.000 1,150 
170.500 1,200 
 
Dados: 
 diâmetro do corpo-de-prova = 19 mm 
 comprimento de referência lo = 200 mm 
 carga máxima atingida no ensaio = 201.000 N 
 comprimento final entre as marcas de referência = 218 mm 
 diâmetro da secção estrita = 16,7 mm 
 
Determinar: 
(a) limite de escoamento 
(b) alongamento 
(c) limite de proporcionalidade 
(d) estricção 
(e) limite de resistência à tração 
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(f) módulo de resiliência 
(g) estimativa do módulo de elasticidade 
(h) módulo de tenacidade 
 
 
11. Um manual fornece o valor da estricção de um determinado metal como sendo igual a 0,45. Um 
fabricante deseja laminar a frio chapas desse metal, de uma espessura inicial de 11,0 mm para 
uma espessura final de 5,0 mm usando 3 reduções separadas de 2,0 mm cada. O fabricante pode 
fazer isto? Propor uma solução em caso de inviabilidade. 
 
 
Fazer três reduções sequenciais à frio, corresponde a uma única redução em termos de 
encruamento resultante. 
 
12. Baseando-se nos valores das propriedades mecânicas obtidas no ensaio convencional do 
exercício 01, calcular: 
 (a) deformação real no ponto de máxima carga; 
 (b) limite de resistência à tração real; 
 (c) coeficiente de resistência ( k ) e de encruamento ( n ) 
 
13. A curva tensão-deformação real pode ser aproximadamente representada por duas linhas retas 
quando os resultados de tensão e deformação são colocados em escala logarítmica. Os 
resultados dos ensaios de tração de dois metais A e B são dados na figura que se segue: 
 
 Tensão Real [MPa] 
 
 
 
 
 
 
 Deformação Real 
 
 (a) qual metal tem maior módulo de elasticidade ? 
 (b) qual metal tem maior limite de escoamento ? 
 (c) qual metal pode ser mais trabalhado a frio antes da fratura ? 
 (d) qual metal apresenta maior coeficiente de encruamento ? 
 (e) qual é o coeficiente de resistência do metal B ? 
 (f) qual é o primeiro metal a sofrer ruptura ? 
 
 
14. Um fabricante deseja utilizar uma chapa de alumínio em uma operação de laminação a frio. O 
ensaio de tração com uma amostra de secção transversal original de 6,4 x 6,4 mm, determina 
que na região plástica esse material obedece à relação \uf073 = 210 \uf0650,21 e apresenta área final de 
19,4 mm2 . A chapa precisa apresentar uma espessura final de 10 mm e a operação de 
laminação impõe a atuação de uma tensão de 170 MPa. Determinar a espessura inicial da 
11 mm 9 mm 9 mm 7 mm 7 mm 5 mm 
A 
B 
700 
70 
0,001 0,01 0,1 1,0 
\uf073r 
\uf065r 
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chapa de alumínio antes da laminação.
 
15. Um ensaio de tração real 
Quando a carga aplicada era de 8.000 N, o diâmetro era de 4,8 mm, enquanto que, para uma 
carga de 14.000 N, o diâmetro passou para 3,94 mm. Nenhum desses casos correspondem à 
carga máxima ou carga de fratura, embora ambos estejam no campo plástico do material. 
Determine o limite de resistência à tração convencional e real do material e a carga máxima 
atingida durante o ensaio. 
 
 
16. Para o sistema uma liga Pb-
a. A fração mássica das fases 
b. A fração mássica do constituinte eutético.
 
 
17. Esboce o desenvolvimento da microestrutura
figura abaixo : 
 
 
T-1 
T-2 
T-3 
T-4 
T-1
T-2
T-3 
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chapa de alumínio antes da laminação. 
Um ensaio de tração real foi realizado num corpo-de-prova com diâmetro inicial de 5 mm. 
Quando a carga aplicada era de 8.000 N, o diâmetro era de 4,8 mm, enquanto que, para uma 
carga de 14.000 N, o diâmetro passou para 3,94 mm. Nenhum desses casos correspondem à 
rga de fratura, embora ambos estejam no campo plástico do material. 
Determine o limite de resistência à tração convencional e real do material e a carga máxima 
-20%pSn a 180°C determine: 
 
das fases \u3b1 e \u3b2. 
do constituinte eutético. 
senvolvimento da microestrutura para composições e temperaturas indicadas na 
 
1 
2 
 
T-1 
T-2 
T-3 
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prova com diâmetro inicial de 5 mm. 
Quando a carga aplicada era de 8.000 N, o diâmetro era de 4,8 mm, enquanto que, para uma 
carga de 14.000 N, o diâmetro passou para 3,94 mm. Nenhum desses casos correspondem à 
rga de fratura, embora ambos estejam no campo plástico do material. 
Determine o limite de resistência à tração convencional e real do material e a carga máxima 
s e temperaturas indicadas na 
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18. A figura abaixo mostra o diagrama de fase 
são indicadas. Especifique os pontos de composição & 
transformações de fase: eutéticas, eut
escreva a reação após o resfriamento.
 
 
19. Para um aço com 0,25%C, calcular as frações 
a) 800°C 
b) Imediatamente acima de 727
c) Imediatamente abaixo de 727
ferrita pró-eutetóide e perlita) 
 
 
 
20. Analisando a figura a seguir expl
alotrópicas do ferro. Explicar a influência da 
em cada fase. 
 
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mostra o diagrama de fase estanho - ouro, para o qual apenas regiões 
fique os pontos de composição & temperatura em que ocorrem 
: eutéticas, eutetóides, peritéticas e congruentes. Além disso, para cada um, 
escreva a reação após o resfriamento. 
 
Para um aço com 0,25%C, calcular as frações mássicas das fases presentes a: 
7°C 
7°C (considerar a fração de ferrita total e cementita;
 
Analisando