Trabalho Ciência dos Materiais

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1. O que são os polímeros?
São moléculas muito grande compostas por micro partes que se repetem unidas ao longo da cadeia molecular
2. Descreva os dois processos básicos de polimerização
Adição: Iniciação, propagação e término
Condensação: Reação de duas ou mais substancias diferentes com a eliminação de água e HCL, geralmente bifuncionais (2 pontos reativos) , as cadeias são lineares e trifuncionais é possívela obtenção de retículo tridimensionais.
3. Descreva qual é a diferença entre termoplásticos e termofixos
Termoplástico: 
Moldável a quente e endurece quando resfriado;
Alta estabilidade térmica;
Transparência, flexibilidade
Resistência ao impacto.
Termofixo:
Mudam irreversivelmente com o aquecimento
Abrasão e estabilidade dimensional superior aos do termoplásticos com melhor módulo de flexão e resistência ao impacto.
Não moldável por fluxo
Artefato devem ser fabricados durante o processo de crosslinking
4. Qual a importância da Distribuição de Peso Molecular (DPM) nos processos de transformação?
O polímero é composto por moléculas de diferentes tamanhos que se agrupadas concentram-se próximo a um tamanho ou se dispersam da média. A DPM exerce influência direta nas propriedades do polímero no estado fundido, no que se refere a viscosidade. Com relação ao ponto de fusão, o plástico com DPM estreita terá o ponto mais definido que o material com DPM maior;
O processo de injeção necessita de uma DPM mais estreita enquanto os demais processos uma DPM mais larga (Processos onde ocorram estiramento).
5. O que são materiais cerâmicos?
São todos os materiais obtidos por cozedura a altas temperaturas de matérias-primas naturais(ou artificiais) constituídos principalmente por argilas (silicatos de alumínio hidratado). No Brasil as cerâmicas são adotadas da seguinte forma: Cerâmica Vermelha, Cerâmica Branca, Isolantes Térmicos, Fritas e Corantes entre outras
6. Cite algumas propriedades dos materiais cerâmicos.
Propriedades térmicas, propriedades óticas, propriedades mecânicas, propriedades elétricas, propriedades magnéticas.
7. Como podem ser divididos os materiais cerâmicos quanto a sua estrutura?
Silicatos, tetraédrico silicato, tetraédrico dupla, em cadeia, em camadas, tridimensionais e vítreas
8. O que são estruturas em cadeias, camadas, tridimensionais e vítreas?
Cadeia: Podem ser comparadas com a polimerização nos matérias orgânicos, porem as cadeias são ligadas entre si por ligações iônicas que por sua vez são mais fracas que as ligações nos tetraedros, ocorrendo assim fraturas paralelas a cadeia
Camadas: Ocorrem nas micas, clivagem, argilas, plasticidade, características lubrificantes
Tridimensionais: Ocorre pela repetição das unidades tetraédricas nas três direções.
Vítreas: Pode ser o vidro que é um silicato, mas como tem partes da estrutura com ligações tridimensionais covalentes, possui uma viscosidade muito alta.
9. Como as cerâmicas podem ser classificadas quanto as propriedades elétricas?
Dieletrico: Isolantes
Ferroeletrico: Podem conduzir eletricidade, uma vez que seus domínios sejam alinhados
Piezoeletrico: Energia mecânica
Semicondutores: Características elétrica entre os condutores e isolantes
Magneticos.
10. Como são chamados os cerâmicos não-cristalinos? Como é a sua estrutura?
Os cerâmicos não cristalinos também são chamados de VIDROS, que podem ser de Silica (SiO2), silicatos metálicos (SiO4-), fosfatos (PO4-) Boratos
11. A sinterização é o processo de consolidação dos cerâmicos, descreva o processo.
1. O pó cerâmico é misturado com um ligante ou lubrificante, após é pressionado dentro de um molde com a forma desejada.
2. O pó compactado é removido do molde e aquecido a altas temperaturas onde as partículas coalescem ou sinterizam entre si na forma de um objeto sólido.
3. A sinterização ocorre pelo movimento dos átomos no sólido chamado de difusão, causando geralmente uma diminuição da porosidade e contração na peça.
12.Cite exemplos de ensaios destrutivos e não-destrutivos.
Destrutivo: Tração, dobramento, flexão, torção, fadiga, impacto, compressão, etc
Não Destrutivos: raios x, ultra-som, partículas magnéticas, correntes parasitas.
13.O que é tensão? E o que é deformação relativa?
Tensão: É uma densidade de força, uma carga que ativa uma área
Deformação relativa: É a expressão geométrica a deformação causada pela ação da tensão em um corpo físico.
14.O que é Módulo de Elasticidade?
É a medida da rigidez do material e quanto maior o modulo, menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma tensão, e mais rígido será o metal.
15.O que é escoamento? O que é limite de elasticidade? e de proporcionalidade? O que é limite convencional de escoamento?
Limite elástico: maior tensão que um material é capaz de suportar sem apresentar qualquer deformação permanente residual após completa remoção da mesma
Limite de proporcionalidade: Maior tensão que um material é capaz de sustentar sem qualquer desvio na proporcionalidade da tensão pela
deformação (lei de Hooke)
Limite convencional: O limite “n” define mais a plasticidade em termos de tensão necessária para produzir uma deformação mensurável.O valor “n” é especificado para 0,2% para metais e ligas equivalendo a uma deformação plástica de 0,002 por unidade comprimento
Limite de escoamento: Quando não abserva-se nitidamente o fenômeno do escoamento, a tensão de escoamento corresponde a tensão necessária para promover uma deformação de 0,2% o outro valor especificado. O escoamento é entendido como um fenômeno localizado, que se caracteriza por um aumento relativamente grande na deformação, acompanhada por uma pequena variação na tensão. Isso acontece geralmente no inicio da fase plástica. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos um dos outros.
16.Trace as curvas tensão x deformação de um material frágil e de um dúctil
17.Qual a finalidade de um ensaio de impacto?
O ensaio de impacto é ate hoje um dos ensaios mais empregados para o estudo de fratura frágil nos metais e também é denominado ensaio de choque. Consiste em submeter um corpo de prova entalhado, padronizado, a uma flexão provocada por impacto por um martelo pendular
18.Defina deformação elástica e plástica.
Elástica: Regime de deformação onde não ocorre mudança dimensional permanente, isto é, com o fim do carregamento, o material volta ao estado inicial.
Plástica: Regime onde ocorre mudança dimensional e o material não volta ao estado inicial, pode ocorrer rompimento do material
19.Quais são os pontos característicos de uma curva tensão x deformação?
20.Qual a diferença entre curva convencional e verdadeira?
Como a deformação e a área de secção transversal do corpo de prova são continuamente alteradas durante o ensaio de tração, o gráfico tensão X deformação convencional não fortalece os valores reais para as diferentes propriedades. Se forem consideradas as deformações instantâneas do corpo de prova a curva e tensão x deformação verdadeira apresenta um deslocamento em relação a curva convencional na região plástica.
A curva convencional, após o ponto máximo, o material aumenta em resistência devido ao encruamento, mas a área da seção reta está diminuindo devido ao empescoçamento
Já a Verdadeira é definida como sendo a carga P sobre a área instantânea, ou seja, área do pescoço após o limite de resistência à tração.
21.Qual a influência da velocidade e da temperatura em um ensaio de tração?
Quanto maior for a temperatura, maior será sua deformação antes da ruptura. Quanto maior for a velocidade no ensaio de tração menor será sua deformação antes da ruptura (em alta velocidade o corpo de prova é frágil e em velocidade menores é menos frágil)
22.Como se pode definir dureza em um material.
Dureza é a propriedade característica de um material solido que expressa sua resistência a deformação, é permanente e está diretamente relacionada com a formação de ligação dos átomos
23.Quais são os métodos de ensaio de dureza mais conhecidos, cite três e descreva os principais aspectos.
Brinell – Consiste em comprimir uma esfera de açode diâmetro qualquer, sobre a superfície de um ametal através da aplicação de uma carga durante um tempo de ± 30 segundos e a impressão que fica no metal é medida por microscópio ou lupa.
Shore – Mede a dureza de peças acabadas ou usinadas é utilizado um martelo de aço com uma ponta arredondada de diamante, que cai uma certa altura dentro de um tubo de vidro graduado de 0 a 140 e a altura do ressalto que fica na peça após o choque é tomada como a dureza do material.A medida é feita por um ponteiro que indica a atura na graduação.
Rockwell – (comum) – os penetradores são do tipo esférico ou cônico a carga menor é de 10 kgf (pré carga)
24.Qual o método de dureza para polímeros, quais as características principais?
O corpo de prova pode ser composto por camadas finas, porem não deve ser comparado a um com camada única. O corpo deve permitir efetuar medidas a pelo menos 12 mm de cada borda e a superfície deve ser plana e permita base de pressão.
25.O que são diagramas de equilíbrio ou de fases?
São as representações gráficas de um sistema de ligas por meio do qual os estados físicos e os constituintes estruturais em suas quantidades relativas são conhecidas em função das composições, temperaturas e normalmente sob pressão atmosférica.
26.Determine as áreas, as fases e as linhas no diagrama de equilíbrio abaixo.
27.O que vem a ser um ponto eutético, eutetoide?
Eutético: É o ponto mais baixo de fusão de dois ou mais matérias que individualmente se fundem em temperaturas mais elevadas do que quando misturadas
Eutetoide: É o ponto onde uma fase solida se transforma em duas outras fases solidas de composição diferente da original.
28.Pelo diagrama de fases Cu-Ag, no estado sólido, qual a solubilidade máxima de cobre na prata e em que temperatura ocorre? E qual a solubilidade máxima de prata no cobre?
8,8 Cu na Ag ( 779,4 ºC
92 Ag no Cu ( 779,4 ºC
29.Qual a expressão da regra de Gibbs, e o que significa cada variável?
F = C – P + 2, onde C é o numero de componentes do sistema, P é o numero de fases presentes em equilíbrio e F o numero de graus de liberdade do sistema.
30.Considere 160 kg de uma liga composta de cobre e zinco (chamada vulgarmente de latão) que contém 140 kg de cobre e 20 kg de zinco. 
a) Qual a concentração em massa de cobre (Cu)? W Cu = Mcu / (Mcu +Mzn) x 100 ( 140/140+20 x 100 = 87,5% cobre 
b) E de zinco (Zn)? W zn = W zn / (Mcu + Mzn) x100 ( 20/140+20 x 100 =
12,5 Zinco
31.Em 80 kg de aço inoxidável AISI 316 (17% Cr, 12% Ni, 0,08% C, 2% Mn, balanço Fe) quais as massas de Mn e Fe?
Fe = 100 – (17+12+0,08+2) = 68,92%
Wfe = Mfe / Em x 100 ( 68,92 = Mfe / 80 x 100 ( Mfe = 55,14kg
Wmn = Mmn / Em x 100 ( 2 = Mmn / 80 x 100 ( Mmn = 1,6 kg
32.Sabendo-se que a solubilidade máxima da fase é 3,5% Sb; o ponto eutético é 11,2% Sb e a solubilidade máxima de é 98% Sb, na temperatura de 251,2C. 
a) Calcule a distribuição relativa de fase líquida e sólida no ponto logo acima do eutético em uma liga com 7% Sb. 
% S = 11,2 – 7 / 11,2 – 3,5 x 100 ( 4,2/7,7 x 100 = 55%
% l = 7 – 3,5 / 11,2 – 3,5 x 100 ( 3,5/7,7 x 100 = 45,4%
b) Calcule a quantidade relativa da fase e da fase , logo abaixo da temperatura eutética, em uma liga com 80% Sb. Mesmo gráfico abaixo.
% C = 98 – 80/98 – 3,5 x 100 ( 19%
% B = 80 – 3,5 / 98 – 3,5 x 100 ( 81%
 c) A partir dos valores obtidos em b) Qual a quantidade de Pb e de Sb na fase alfa para uma massa total de 100 kg de liga?
%C = 19%
Ct = 19kg
Sb = 3,5%
Pb = 96,5%
Wsb = Msb/Em x 100 ( 3,5 = Msb/19 x 100 ( Msb = 66,5/100 => 0,665 kg
Wpb = Mpb/Em x 100 ( 96,5 = Mpb/19 x100 ( Mpb = 1833,5/100 => 18,335 kg
Msb + Mpb = 0m665 + 18,335 = 19kg (MCt)
33.Qual o processo de tratamento térmico que é empregado para aumentar a dureza dos materiais ferrosos? Descreva o processo. Qual tratamento que sempre vem após? Como se faz para regular a resistência mecânica final desejada?
Tempera, ocorre pelo aquecimento na temperatura correta e seguido por resfriamento brusco e após sempre vem o revenido, que é executado por aquecimento em temperaturas abaixo de 60ºC e quanto mais baixa esta temperatura maior será a resistência mecânica.
34.Descreva o processo que é empregado para aumentar ao máximo a ductilidade dos metais.
Recozimento, e executado por aquecimento na temperatura correta para a liga seguido de resfriamento muito lento
35.Defina o processo de endurecimento por precipitação.
Processo no qual algumas ligas não ferrosas e ferrosas são aquecidas, temperadas e depois envelhecidas em uma temperatura relativamente baixa, para permitir que ocorra o endurecimento por precipitação.
36.O que vem a ser super-envelhecimento?
É o processo que supera o ponto das propriedades mecânicas, sendo assim as propriedades retrocedem devido a precipitação de PPT incoerentes.
37.O que vem a ser precipitado coerente?
Quando uma matriz supersaturada é envelhecida em uma temperatura em que possa ocorrer difusão e como resultado ocorre uma grande interferência na rede cristalino.
38.Calcule a deformação sofrida por um corpo de 150 mm, que após um ensaio de tração passou a apresentar 160 mm de comprimento. Expresse a resposta de forma percentual.
D = /\ l / l0 x 100 = 160 -150 / 150 x 100 = 6,66%
39.Sabendo que a tensão de um corpo é igual a 12 N/mm2 , a quanto corresponde essa tensão em kgf/mm2 ?
1kgf --- 9,81N
X – 12N
X = 12/9.81 = 1,2 Kgf /mm²
40.Qual a tensão, em MPa, sofrida por um corpo com 5 mm de diâmetro, que está sob efeito de uma força de 200 kgf?
1kgf – 9,81N
200 kgf – F
F = 1962
A = (PI) d²/h = 3,14x25/4 = 19,63
T=F/A = 1962/19,63 = 99,94 MPa
41. Compare as regiões das fraturas dos corpos de prova A e B, apresentados a seguir. Depois responda: qual corpo de prova representa material dúctil?
42. Analise o desenho a seguir e assinale com um X a letra que identifica a parte útil do corpo de prova.
a) ( )
b) (X)
c) ( )
d) ( )
43.Para ensaio em molas deve-se usar o ensaio de COMPRESSÃO ou TRAÇÃO, porém o ensaio deve estar restrito ao campo ELÁSTICO. Responda e justifique a sua resposta.
Como as molas são programadas para trabalhar sem deformação permanente, isto é no campo elástico, onde é valido a lei de Hooke
44. A ruptura por fadiga ocorre quando o material está sujeito a:
a) ( ) tensões superiores ao limite de proporcionalidade;
b) (X) tensões cíclicas repetitivas;
c) ( ) tensões iguais ao limite de proporcionalidade;
d) ( ) tensões estáticas.
45 São exemplos de fatores que diminuem a resistência à fadiga:
a) (X) tratamentos superficiais (tipo galvanização), descontinuidades na superfície;
b) ( ) tratamento térmico, tratamentos superficiais endurecedores;
c) ( ) meio ambiente isento de agentes corrosivos, bom acabamento
superficial;
d) ( ) encruamento dos aços dúcteis, formas sem cantos vivos.
46. O ensaio de impacto caracteriza-se por submeter o corpo ensaiado a:
a) ( ) um esforço estático e lento;
b) ( ) um esforço dinâmico e cíclico;
c) ( ) um esforço estático e brusco;
d) (X) um esforço dinâmico e repentino.
47. O resultado do ensaio de impacto é avaliado pela:
a) (X) diferença entre a altura inicial e a altura final do martelo pendular;
b) ( ) diferença entre a energia inicial e a energia final do martelo pendular;
c) ( ) diferença entre a energia inicial e a energia final do corpo de prova;
d) ( ) velocidade atingida pelo martelo pendular na aplicação da carga.
45.Que propriedade é medida no ensaio de impacto? E pelo ensaio de tensãodeformação, como pode ser analisada esta propriedade?
É medida a fatura frágil. No ensaio tensão deformação a fratura frágil pode ser analisada no ensaio de tração e diagrama.
48.A única diferença entre o ensaio Charpy e o ensaio Izod é:
a) ( ) a velocidade de aplicação da carga;
b) ( ) a temperatura do ensaio;
c) (X) a posição de aplicação do impacto;
d) ( ) o tamanho do entalhe.