Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) - Avaliação Final (Discursiva) - Engenharia de Produção 2019.1 Uniasselvi

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Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) - Avaliação Final - (Discursiva) 
Engenharia de Produção - 2019.1 - UNIASSELVI 
1. As ligas são obtidas através da adição de impurezas, elementos de átomos de diferentes 
metais. Esses átomos adicionados intencionalmente podem ficar em solução sólida e/ou 
fazer parte de uma segunda fase. Sobre as soluções sólidas, responda aos seguintes 
questionamentos: 
 
a) Em uma liga, qual elemento é classificado como soluto e qual é classificado como 
solvente? 
b) O que é uma solução sólida substitucional? Qual a relação existente entre uma solução 
sólida substitucional e os raios do soluto e solvente? 
c) O que é uma solução sólida intersticial? Qual a relação existente entre uma solução 
sólida intersticial e os raios do soluto e solvente? 
Resposta Esperada: 
a) Numa liga composta por dois elementos, o elemento presente em menor concentração é o 
soluto e o elemento de maior concentração é o solvente. 
 
b) Numa solução sólida substitucional, átomos da rede cristalina do solvente são substituídos 
por átomos do soluto. Uma substituição do tipo substitucional ocorre mais facilmente se os 
raios atômicos do soluto e solvente possuírem tamanhos semelhantes. 
 
c) Numa substituição sólida intersticial, átomos de soluto ocupam os espaços vazios ou 
interstícios existentes na rede cristalina do solvente. Uma substituição do tipo intersticial ocorre 
mais facilmente se o raio atômico do soluto for muito menor que o raio atômico do solvente, 
facilitando sua incorporação nos interstícios da rede cristalina. 
 
2. Certas características dos materiais metálicos permitem que estes possam ser fabricados 
de diversas formas. Certas características do uso ou finalidade do material fazem com que 
algumas técnicas de fabricação sejam mais adequadas que outras. Quais técnicas de 
fabricação que um engenheiro selecionaria para produzir: 
 
a) Uma peça metálica de grandes dimensões e de forma complexa, como, por exemplo, a 
carcaça de uma turbina a vapor? 
b) Uma chapa metálica para revestir um tanque de fermentação? 
c) Um filtro metálico de Molibdênio (ponto de fusão de 2.896 K), onde se deseja certa 
porosidade? 
 
Justifique a técnica de fabricação selecionada em cada caso, e explique a técnica. 
Resposta Esperada: 
a) As peças de grandes proporções e de forma complexa, como uma turbina a vapor, são 
peças usualmente fabricadas pela técnica da fundição, pois a produção de peças com essas 
características é inviável mediante outros métodos. A técnica consiste na fusão completa do 
metal em que, após realizar um controle da composição química, é vazado em moldes 
(geralmente de areia) onde sofre uma solidificação gradativa. Após o resfriamento, as peças 
são retiradas dos moldes e sofrem um tratamento posterior como o jateamento, retífica e 
pintura. 
b) Uma chapa metálica para revestir um tanque possui a forma de lâminas. Peças com essas 
características podem ser facilmente obtidas pela técnica da fundição contínua. Neste 
processo, o metal líquido, depois de vazado, passa numa sequência de rolos laminadores. 
c) Uma peça fabricada com um metal de altíssimo ponto de fusão em que se deseja controlar a 
porosidade requer um método especial de fabricação, a Metalurgia do Pó. O pó metálico de 
Molibdênio é prensado numa matriz e a porosidade é controlada pelo tratamento térmico 
denominado sinterização.