Avaliando o Aprendizado - Princípio da Ciência e Tecnologia Dos Materiais

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Aula 1 
 
A composição química e estrutura atômica proporcionam a alguns materiais propriedades semelhantes, fazendo com que 
estes possam ser classificados em categorias. Os materiais que possuem um grande número de elétrons deslocalizados, 
propiciando as propriedades de condutividade elétrica e de calor, a não transparência, boa resistência mecânica e 
ductilidade são os: 
 Compósitos 
 Cerâmicas 
 Polímeros 
 Materiais avançados 
 Metais 
 
A história da civilização proporcionou ao homem da época a ocorrência de avanços nas técnicas de produção de peças e 
artefatos. Os resultados foram satisfatórios e proporcionavam melhores condições de vida. O conhecimento de técnicas 
de fundir e moldar os metais trouxe muitos avanços na vida cotidiana do homem pré-histórico. A sequência correta das 
Idades das civilizações é: 
 
 Idades da Pedra/Cobre/Bronze/Ferro 
 
A Idade do Bronze representou uma fase de avanço tecnológico, uma vez que este material passou a substituir o cobre. A 
técnica empregada na metalurgia dos bronzes contemplavam com a matéria-prima as ligas de Cu com vários outros 
elementos, incluindo o Sn, Al, Si e Ni. Na época, pode-se afirmar que uma das propriedades importantes do bronze era: 
 
 ter maior dureza do que o Cu, bem como boa resistência à oxidação 
 
Na história da civilização antiga foi percebido que na época da Idade do Cobre, mesmo com a técnica de derreter e 
moldar este metal, que o mesmo não substituiu a manufatura de armas e ferramentas feitos com pedra, pois este material 
ainda proporcionava lâminas de corte superiores. Considerando a época em questão, tal fato deve-se: 
 
 por ser uma material muito macio e não ideal como ferramenta de corte 
 
Certamente um dos desafios do engenheiro projetista é determinar os materiais que estruturarão o que foi idealizado em 
seu projeto. Sabemos que esta tarefa está condicionada às propriedades físico-químicas dos materiais, como resistência 
mecânica, condutividade, resistência a corrosão etc. Com relação a classificação geral atual dos materiais adotada em 
Ciência dos Materiais, identifique a MENOS abrangente. 
 
 Metálicos. 
 Fibras. 
 Poliméricos. 
 Compósitos. 
 Cerâmicos. 
 
Ao longo da História, diferentes civilizações se organizaram em grupos, e buscavam diversas formas de sobrevivência, 
muita das vezes, utilizando os recursos disponíveis na natureza. Considerando o processo evolutivo da humanidade ao 
longo dos séculos, assinale a opção que melhor descreve algumas das principais Idades da história das civilizações: 
 
 Idade da Pedra / Idade do Cobre 
 
Aula 2 
Um modelo físico muito comum e de fácil entendimento para explicar a constituição da estrutura da matéria é o átomo 
de Bohr, que considera a estrutura atômica como uma miniatura do sistema solar , ou seja, composto de NÚCLEO (sol) 
em órbitas circulares ou elípticas onde se localizam os ELÉTRONS (planetas). Considerando a teoria atômica 
relacionada ao modelo anteriormente mencionado, assinale a opção que NÃO está correta. 
 
 Na ligação metálica, os elétrons são compartilhados por vários átomos. Assim admite-se que o 
átomo encontra-se constantemente no estado de perder, ganhar e dividir elétrons-valência com os 
átomos adjacentes. 
 Na ligação de Van der Waals, ocorre influência mútua das ondas eletrônicas estacionarias, 
ocorrendo compartilhamento dos elétrons de forma semelhante a ligação covalente. 
 Vários materiais cerâmicos possuem como base de agregação atômica a ligação iônica. 
 Na ligação covalente, um átomo compartilha seus elétrons com outros átomos adjacentes. 
 Na ligação iônica, os átomos dos elementos de valência facilmente liberam esses elétrons, 
tornando-se íons carregados positivamente. 
 
O padrão cristalino repetitivo de alguns materiais possibilita a ocorrência do fenômeno de difração de raio-X de uma 
forma proveitosa, ou seja, através da utilização de uma amostra pulverizada do maior de interesse, poderemos gerar 
picos de interferência construtiva das pequeníssimas partículas e utilizá-los como uma espécie de assinatura de 
identificação do material. 
Um outro aspecto importante da teoria cristalográfica é a definição de Fator de Empacotamento Atômico (FEA), que 
expressa a razão entre o volume de átomos no interior de uma célula unitária e o volume da própria célula unitária. 
Considerando a teoria cristalográfica e a definição de FEA, calcule este fator para uma célula cúbica de face centrada 
(CFC). 
 
 0,74 
 
Materiais que apresentam a estrutura cristalina CCC ( Cúbica de Corpo Centrado),quantos átomos existem na sua célula 
unitária? 
 
 9 
 6 
 4 
 2 
 8 
 
Qual o tipo de ligação que é comum em compostos orgânicos e com associação de átomos, por exemplo em materiais 
poliméricos e diamante ? 
 
 Ligação Covalente 
 Ligação Eutetóide 
 Ligação Alotrópica 
 Ligação Iônica 
 Ligação de Tetravalente 
 
 
 
A matéria se agrega estabelecendo ligações entre os seus átomos, variando o tipo de ligação de acordo com a 
eletronegatividade dos átomos envolvidos, entre outros parâmetros. 
Na figura a seguir, está representado um dos tipos de ligação presentes na união dos átomos. 
 
 Selecione a opção que melhor identifica o tipo de ligação. 
 
 Van der Waals 
 
O cromo é um metal que apresenta célula cristalográfica unitária cúbica de corpo centrado - CCC, como mostrado na 
figura a seguir. 
Sabendo-se que 1 átomo de cromo possui massa igual a 8,84 . 10-26 kg determine a massa específica deste elemento. 
OBS.: Considere que a massa específica do cromo pode ser obtida pela razão entre a massa dos átomos deste elemento 
contidos na célula CCC e o volume da mesma célula. 
 
 
 
 7.200 Kg/m3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aula 3 
É um esforço de compressão em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, que tende a 
produzir uma curvatura na barra. 
 
 Flambagem 
 Tensão 
 Cisalhamento 
 Flexão 
 Compressão 
 
O que é limite de escoamento? 
 
 Tensão relacionada a uma deformação plástica convencionada. 
 
No ensaio de tração ao qual o corpo é submetido, vários pontos de conhecimento essencial ao projeto que envolve o 
material são identificados, tais como tensão de escoamento (tensão a partir da qual o corpo sofre deformação plástica), 
limite de resistência a tração (é a tensão que se for aplicada e mantida acarretará fratura do material) e tensão de ruptura 
(que corresponde ao final do ensaio, ponto ao qual podemos associar a ruptura do material). 
Considerando o gráfico a seguir, identifique CORRETAMENTE cada uma das tensões mencionadas. 
 
 (1) corresponde a tensão de escoamento, (2) corresponde ao limite de resistência a tração e (3) a 
tensão de ruptura. 
 
O ensaio de tração é muito utilizado em laboratório para se determinar algumas características dos materiais; consiste 
em submeter o corpo de prova a uma carga uniaxial, que é aumentada gradativamente, e observar a reação do material 
até sua ruptura. O comportamento é registrado em um gráfico tensão x deformação. Para que os resultados sejam 
comparáveis em todo o mundo científico, as características de execução deste ensaio, assim como a de outros, são 
padronizadas. 
Considerando o ensaio tração estudado, assinale a opção CORRETA. 
 
 O corpo de prova utilizado é padronizado. 
 
Na condição que ocorra uma grande deformação plástica de um material, sendo a mesma entre o limite de elasticidade e 
o ponto de fratura, dizemos que este material tem como propriedade ser: 
 
 Ductil 
 
As tensões podem ser oriundas de esforços mecânicos e indicam o nível de solicitação dos componentes quando estão 
em operação. Nesse sentido, tensão normal atuante em uma peça pode ser oriunda de 
 
 esforços trativos ou compressivos perpendiculares à secção transversal da peça 
Aula 4 
Ao sofrer resfriamento osmateriais apresentam solidificação em pequenos volumes separados, que crescem e originam 
um todo solidificado. Estas pequenas partes são denominadas de grãos e seu processo de formação envolve as etapas de 
nucleação e crescimento. Ao sofrer deformação, os grãos que compõem o material se apresentam alongados. 
Com relação a figura a seguir, que pertencem ao mesmo aço, identifique a proposição CORRETA. 
 
 
 Provavelmente o aço B possui resistência mecânica inferior ao aço A. 
 
As Regras das Fases permitem identificar o número de fases microscópicas associadas a determinada condição de 
estado, fator importante para saber ler e interpretar Diagramas de Equilíbrio. Nessa abordagem, assinale a alternativa 
correta com a relação a característica de uma Fase: 
 
 As propriedades do material alteram-se em função da forma e distribuição das fases 
 
Com relação aos materiais metálicos podemos fazer as seguintes afirmações: I) Os elementos de liga utilizados nas ligas 
refratárias geralmente apresentam baixo ponto de fusão. II) Alguns aços inox podem ser usados em temperaturas de até 
1000 ºC e ambientes severos (ex: marinho), mantendo suas propriedades mecânicas em níveis satisfatórios. III) O cobre 
apresenta baixa condutividade elétrica, por isso é adicionado elementos de liga para aumentar sua condutividade utilizá-
lo na fabricação de fios. IV) As ligas leves apresentam boa resistência mecânica, porém não podem ser utilizadas em 
ambientes agressivos devido a sua baixa resistência a corrosão. 
 
 Apenas a II está correta. 
 
Entre as propriedades mecânicas dos materiais podemos citar a tenacidade, resiliência e a ductilidade. Em relação a 
essas propriedades podemos afirmar que: 
 
 A tenacidade mede a capacidade de um material absorver energia até sua fratura; enquanto a resiliência 
mede a capacidade de um material absorver energia antes de se deformar permanentemente; já a 
ductilidade representa a medida da deformação total que um material pode suportar até sua ruptura. 
 
A transformação imediata de fase sólida para outra sólida ou vice e versa é qual reação abaixo? 
 
 Reação eutética 
 Reação isotônica 
 Reação de Muller 
 Reação em cadeia carbônica exclusiva 
 Reação Eutetóide 
 
Com uma temperatura diminuindo continuamente, temos núcleos que crescem e novos núcleos são formados. O 
crescimento de cada núcleo individualmente gera partículas sólidas chamadas de: 
 
 Grãos 
Aula 5 
O Tratamento Térmico Recozimento visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, facilitar o trabalho a frio. O 
Recozimento é composto de três estágios extremamente importantes para a obtenção das propriedades desejáveis de um 
material. O estágio no em que predominam temperaturas mais elevadas, verifica-se grande alteração na microestrutura 
do metal, com variações nas propriedades mecânicas. O nome dado a este estágio está correto na opção: 
 Estabilização do Grão 
 Crescimento do Grão 
 Recristalização 
 Recuperação 
 Diminuição do Grão 
 
Na análise da Curva de Temperatura de uma determinada peça observou-se a mudança nas microestruturas presentes na 
composição. Em determinado ponto da referida curva aconteceu um resfriamento rápido e como consequência o 
surgimento de um produto transformado. Quais os produtos obtidos quando da transformação por resfriamento rápido ? 
 Martensita com dureza inferior da Perlita 
 Martensita com dureza igual a Austenita 
 Martensita com dureza superior da Perlita 
 Austenita com dureza proporcional a Perlita 
 Perlita com dureza superior a Austenita 
 
A realização do Tratamento Térmico que possibilita a redução do risco de empenamento das peças devido a obtenção da 
martensita em uma das fases é considerado extremamente importantes e indicado para os materiais de aço liga. Qual o 
nome deste tratamento ? 
 Martêmpera 
 Cristalização do Grão 
 Tempera 
 Encruamento 
 
O Tratamento Térmico que é indicado, normalmente, para homogenização da estrutura após o forjamento e antes da 
tempera ou revenimento denomina-se de: 
 Normalização 
 Forjamento 
 Recozimento 
 Laminação a frio 
 
Observa-se que aços com alto teor de carbono possuem muita cementita e o recozimento não é suficiente para diminuir a 
sua dureza. Por este motivo, faz-se necessário a realização de um tratamento que transforma a cementita em pequenas 
esferas, diminuindo a dureza do aço. Qual o nome deste Tratamento Térmico ? 
 Revenimento 
 Esferoidização 
 
O Tratamento Térmico Recozimento está diretamente associado a três estágios importantes que lhe conferem 
propriedades importantes as peças. Na abordagem apresentada sobre tratamento, verifique as opções descritas a seguir: l 
- Recuperação; II - Estabilização do Grão III - Recristalização IV - Cristalização do Grão V - Crescimento do Grão Com 
relação ao tratamento térmico citado anteriormente, assinale a opção correta que descreve os estágios existentes no 
mesmo: 
 I, III e V