Lista de exercício N2 parte 1

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CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Lista de exercício N2 parte 1
1) Porque as ligas de metais têm maior resistência mecânica do que os metais puros? 
Isso ocorre porque os átomos de impurezas que entram em solução sólida, geralmente impõem deformações da rede cristalina sobre os átomos hospedeiros vizinhos. Devido a inclusão de elementos em posição substitucional ou intersticial que representam uma barreira ao movimento de discordâncias, compensando defeitos e gerando a necessidade de uma maior energia para o movimento destas discordâncias, resultando em aumento em sua resistência.
2) Elementos de liga influem pouco no módulo de elasticidade. Entretanto, as resistências mecânicas são significativamente afetadas. Porquê? 
Esse módulo pode ser considerado como sendo a rigidez ou a resistência do material à deformação elástica. Quanto maior for o módulo, mais rígido será o material, ou menor será a deformação elástica que irá resultar da aplicação de uma dada tensão. A adição de elementos de liga altera a matriz da liga, a qual fornece ao material as principais características em relação ao alongamento, alterando consequentemente a resistência mecânica do material.
3) Porque metais com tamanho de grão pequeno possuem a temperatura ambiente maior resistência mecânica do que se possuíssem grãos maiores? 
Devido ao contorno de grão. Quanto menor o tamanho do grão, maior o número de barreiras de travamento para movimentação das discordâncias e escorregamento dos planos atômicos, gerando uma maior resistência e uma menor deformação em relação a metais com tamanhos de grão maiores
4) Explique porquê um metal monocristalino é mais macio e dúctil que um metal policristalino? 
 	Um metal monocristalino é mais macio e dúctil que um metal policristalino porque não apresenta contorno de grão, sendo assim, a frio, não existe uma barreira na circulação dos átomos. E, em cada grão é necessário o sistema de deslizamento para que ocorra a deformação. Num metal policristalino os contornos de grão funcionam como barreiras para o movimento de discordâncias, tornando assim o metal menos dúctil. Já nos monocristais as discordâncias têm maior facilidade de movimentação. Isso é válido para baixas temperaturas. 
5) A presença de discordância contribui positivamente ou negativamente para a deformação plástica de um metal? 
A presença de discordâncias contribui negativamente para a deformação plástica de um metal, a resistência mecânica aumenta com a presença das discordâncias e a capacidade de deformação plástica diminui.
6) Explique 3 mecanismos de aumento de resistência mecânica dos metais. 
Aumento da resistência por solução sólida: os átomos de impurezas que entram em solução sólida impõem geralmente deformações da rede cristalina sobre os átomos hospedeiros vizinhos. Interações de campo de deformação da rede cristalina entre as discordâncias e esses átomos de impurezas resultam do processo, e consequentemente, o movimento das discordâncias é restringido.
Aumento da resistência pela redução do tamanho de grão: os contornos de grão atuam como barreiras para o movimento das discordâncias. Com a diminuição do tamanho de grão há um aumento na área dos contornos de grão e consequentemente restringindo o movimento de discordâncias.
Encruamento é o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente quando ele é submetido a uma deformação plástica. Algumas vezes esse fenômeno também é chamado de endurecimento por trabalho. Pelo fato de a temperatura em que a deformação é efetuada ser “fria” em relação à temperatura absoluta de fusão do metal, também é chamado de trabalho a frio. A maioria dos metais encrua à temperatura ambiente.