Portfólio Rodrigo

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CIÊNCIAS DOS MATERIAIS – 2020E 
 
RODRIGO DE LIMA CORRÊA - RA525222018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTA AOS DESAFIOS 
DESAFIO 01,02,03 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Rio de Janeiro 
2020 
 
 
 
 
 
 
RODRIGO DE LIMA CORRÊA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTA AOS DESAFIOS 1,2 E 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do 
Centro Universitário ENIAC para a disciplina Ciência dos 
Materiais. 
 
Prof. Maria Cristina Tagliari Diniz 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2020 
 
 
 
Respostas 
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Desafio 01: 
Utilizando o conceito de densidade volumétrica, calcule o valor teórico da densidade 
do cobre em mega gramas por metro cúbico. 
Sabendo que o cobre tem estrutura cristalina cúbica de face centrada, em que seus 
tomos são esferas rígidas que se tocam ao longo das diagonais das faces da célula 
unitária CFC, raio atômico de 0,1278 nm e massa atômica de 63,54 g/mol, apresente 
os cálculos para obtenção do resultado e justifique sua resposta. 
Resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desafio 02: 
 
Em algumas aplicações industriais, nas quais ocorre o deslizamento de duas 
superfícies metálicas, além da lubrificação adequada, é necessário que essas 
superfícies apresentem alta dureza. Em um processo de usinagem, por exemplo, 
trabalha-se com ligas de aço relativamente macias para redução dos tempos de 
processo. 
Nesse caso, é necessário tratar a superfície da peça de forma que ela atinja a 
dureza necessária, por meio de processo chamado de cementação, em que a peça 
será exposta a uma atmosfera rica em carbono, geralmente em gás metano ou GLP. 
Sabendo disso, você, engenheiro de produção, deverá calcular o tempo necessário 
para a transformação do carbono, em uma liga de aço com concentração uniforme 
de carbono, 0,25% em peso. A temperatura do forno utilizado na cementação é de 
950 ºC e a concentração de carbono na sua superfície da peça é mantida em 1,20% 
em peso. 
Assumindo que a peça tem dimensões de uma placa semi-infinita e que o coeficiente 
de difusão do carbono no ferro é de 1,6 x 10-11m2/s, calcule o tempo necessário 
para que a concentração de carbono a 0,6 mm abaixo da superfície torne-se igual a 
0,7% em peso. Considere a tabela da função erro a seguir: 
 
 
 
 
Resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Realizando a substituição a resposta será em segundos. 
R: 6,25 h fazendo a conversão em segundos temos: 22500 s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desafio 03: 
 
 
A solda de estanho é uma solda comum à base de estanho e chumbo e que pode conter 
pequenas quantidades de outros elementos, como prata e antimônio. 
É importante destacar que uma solda 70/30 contém 70% de estanho e 30% de chumbo. 
Essas soldas normalmente são usadas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60, 
apresentando um baixo ponto de fusão, que é a temperatura em que existe a passagem 
do estado sólido para o líquido. 
Imagine que você é um dos engenheiros de uma metalúrgica e precisa saber 
exatamente o que vai acontecer com a liga de estanho-chumbo a uma temperatura de 
300 °C. 
 
Dessa forma, tendo em mãos o diagrama Pb-Sn, você deverá analisar as fases, a 
proporção e a composição para uma liga com 10% de Sn a uma temperatura de 
300°C. 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta: