Resumo_Aula (Ciencia dos Materiais)

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Rio de Janeiro, 17 de Março de 2015.
	CIENCIA DOS MATERIAIS
Conceito – Ciência dos Materiais 
Concentra-se nos fundamentos científicos da correlação entre: 
Composição 
Estrutura
Propriedades.
Composição: Indica a constituição química de um material
Estrutura: Descrição detalhada do arranjo de átomos
Propriedades: Determina o tipo e a intensidade da resposta a um estímulo que é imposto ao material.
ESTRUTURA
Nível subatômico
Nível atômico 
Nível Microscópico (Sub divisões: Cristalina e Amofa) 
Nível Macroscópico
Nível subatômico:
 Envolve elétrons dos átomos individuais e as interações com seus núcleos
Nível atômico:
Engloba a organização dos átomos ou moléculas em relação uns aos outros
Nível Microscópico:
Arranjo dos átomos (Estrutura cristalina ou amofa)
Nível Macroscópico:
O comportamento do material em serviço
PROPRIEDADES
Propriedades Mecânicas
Propriedades Elétricas
Propriedades Térmicas
Propriedades Magnéticas
Propriedades Óticas
Propriedades Deteriorativas
PROPRIEDADES MECÂNICAS:
Relacionam deformação com uma carga de força ou força aplicada. (Exemplo: modulo de eletricidade).
Principais propriedades: 
Deformação Elástica
Deformação Plástica
Maleabilidade
Ductibilidade
Tenacidade
Modulo de Elasticidade
Dureza
Fluencia
Fadiga
Fusibilidade
Deformação Elástica:
A deformação desaparece após ser removida a carga ou tensão aplicada. (Ex: Mola)
Deformação Plástica:
A deformação permanece após ser removida a carga ou tensão aplicada. (Ex: Amassado na lataria)
Maleabilidade:
Capacidade do material deformar plasticamente sem ruptura, quando submetido a esforço de compressão. (Ex: Trasformação do material em laminas)
Ordem decrescente de maleabilidade: Au, Ag, Cu, Al, Sn, Pt, Pb, Na, Fe, Ni
Ductibilidade:
Capacidade do material em deformar plasticamente sem ruptura, quando submetido a esforço de tração. (Ex: Trasformação do material em fio)
Ordem decrescente de ductibilidade: Au, Ag, Pt, Fe, Ni, Cu, Al, Zn, Sn, Pb ...
Tenacidade:
É a resistência que o material apresenta ao choque mecânico, isto é ao impacto
Modulo de Elasticidade:
É a relação entre a tensão aplicada e a deformação elástica. Ou seja, indica a rigidez do material (Obs: Material que apresenta maior módulo de elasticidade é o cerâmico)
Dureza:
É a medida de resistência de um material a deformação plástica localizada
Fluência:
É a capacidade do material resistir a intempéries do tempo.
Fadiga:
É a capacidade do material resistir a esforços repetitivos.
Fusibilidade:
Facilidade que os materiais passam da fase sólida para a fase líquida. (Obs: Quanto menor é o ponto de fusão, maior será a sua fusibilidade)
PROPRIEDADES ELÉTRICAS:
O estímulo é um campo elétrico (Exemplo: Condutividade elétrica)
PROPRIEDADES TÉRMICAS:
Comportamento a temperaturas altas e baixas. (Exemplo: Capacidade calorífica)
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS:
Resposta à aplicação de um campo magnético (Exemplo: Pearbilidade magnética)
PROPRIEDADES ÓTICAS:
O estímulo é a radiação eletromagnética ou luminosa (Exemplo: Índice de refração)
PROPRIEDADES DETERIORATIVAS: 
Indica a reatividade química dos materiais (Exemplo: Oxidação)
Classificação dos Materiais:
	CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
	TIPO:
	EXEMPLO:
	METÁLICOS
	Fe, Cu, Al, Aço
	POLIMÉRICOS
	Borracha, PVC
	CERÂMICOS
	Porcelana, Pedras, Cimento
	SEMICONDUTORES
	Circuitos Integrados
	COMPÓSITOS
	Concreto armado (Metálico + Cerâmico)
	BIOMATERIAL
	Parafuso de Titânio
MATERIAIS METALICOS:
Átomos organizados em uma estrutura repetitiva regular (estrutura cristalina)
Materiais resistentes
Materiais maleáveis e dúbeis
Materiais resistentes à fratura
Excelente condutor de eletricidade e calor
Aparência e brilho metálico
Materiais Metálicos X Materiais Metálicos Ferrosos
	MATERIAIS METÁLICOS
	MATERIAIS METÁLICOS
	FERROSOS
	
	NÃO FERROSOS
MATERIAIS METÁLICOS FERROSOS:
AÇO
FERRO FUNDIDO
AÇO:
AÇO INOXIDÁVEL FERRÍTICO
AÇO INOXIDAVEL AUSTENITICO
AÇO INOXIDAVEL MARTENSÍTICO
Conceito de Aço:
Toda liga Fe-C com teor de carbono no máximo 2,0% 
Efeitos do carbono no aço:
Aumento de Dureza
Aumento de resistência mecânica
Redução da tenacidade
Menor facilidade na soldagem
CLASSIFICAÇÃO ABNT:
Aços com baixo teor de carbono
Aços com médio teor de carbono
Aços com alto teor de carbono
AÇO COM BAIXO TEOR DE CARBONO:
<0,25% de carbono
Excelente ductilidade, tenacidade, conformabilidade, soldabilidade e usinabilidade.
Baixa resistência mecânica
(Obs: ARAMES)
AÇO COM MÉDIO TEOR DE CARBONO:
<0,25% à 0,80% de carbono
Boa ductilidade, tenacidade, conformabilidade, soldabilidade
Baixa resistência mecânica
(Obs: VERGALHÕES PARA ENGENHARIA CIVIL)
AÇO COM ALTO TEOR DE CARBONO:
<0,80% à 2,00% de carbono
Baixa ductilidade, tenacidade, conformabilidade, soldabilidade, MAIS RESISTENTES.
Baixa resistência mecânica
(Obs: LAMINA DE SERRA)
AÇO INOXIDÁVEL FERRÍTICO:
São basicamente ligas ferrosas com teor de carbono na faixa dos aços comuns e teores de cromo de 12 a 26%, podendo ter níquel até 22% e eventualmente molibdênio.
Resiste a altas temperatura
Boa usibilidade
Resistencia a corrosão (Deve-se ao seu elevado teor de cromo)
AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO:
São essencialmente ligas ternáriasferro-cromo-niquel.
Tem elevada capacidade de deformação
Melhor resistência a corrosão do que os ações ferríticos e martensíticos
AÇO INOXIDÁVEL MARTENSÍTICO:
Essencialmente ligas binárias ferro-cromo
Boa resistência mecânica e dureza
Baixa resistência a corosão
Magnéticos
FERRO FUNDIDO:
FERRO FUNDIDO CINZENTO
FERRO FUNDIDO BRANCO
FERRO FUNDIDO MODULAR
Conceito de Ferro Fundido:
É uma liga ternária composta por ferro-carbono (2,1% a 4,5%)
Silício (1,0 à 3,0%)
OBS: TIRAMOS A CONCLUSÃO IMPORTANTE QUE CASO O MATERIAL METÁLICO POSSUA MAIS DE 2,0% DE CARBONO EM SUA COMPOSIÇÃO, ELE SERÁ FERRO FUNDIDO 
FERRO FUNDIDO CINZENTO
O carbono se apresenta sob a forma de grafita em flocos ou laminas, que dá cor acinzentada ao material
Boa usinabilidade
Aplicação em fabricação de blocos e cabeçotes do motor
FERRO FUNDIDO BRANCO
É formado no processo de solidificação, quando não ocorre a formação de grafita e todo o carbono fica na forma de carboneto de ferro (ou cementita) daí sua cor clara.
Aplicação: Rodas de Vagão
FERRO FUNDIDO MODULAR
Sua estrutura apresenta partículas arredondadas de grafita
Aplicação: carcaça de bombas
OBS: menor velocidade de formação + grafita. 
Quanto menor formação de gráfica - % de silício