Portfólio Ciência dos Materiais

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ENGENHARIA CIVIL – MÓDULO CIENTÍFICO II 
 
ALEXSANDRO CARLOS DE OLIVEIRA - 23402020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIÊNCIA DOS MATERIAIS – PROJETO INTEGRADOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ariquemes 
2021 
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ALEXSANDRO CARLOS DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIÊNCIA DOS MATERIAIS – PROJETO INTEGRADOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do 
Centro Universitário ENIAC para a disciplina de Ciência 
dos Materiais – Projeto Integrador. 
Professora: Maria Cristina Tagliari Diniz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ariquemes 
2021 
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INTRODUÇÃO 
 
 
O estudo da grande variedade de materiais existentes na natureza e também 
dos que são produzidos pelo Homem conduziu à criação da Ciência dos Materiais e 
da Engenharia dos Materiais, áreas do conhecimento que têm por objectivo estudar e 
conhecer profundamente os materiais, mediante um exame das relações entre a sua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 - DESAFIO DO ASSUNTO I 
 
Utilizando o conceito de densidade volumétrica, calcule o valor teórico da 
densidade do cobre em megagramas 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 - DESAFIO DO ASSUNTO II 
 
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: 
 
 
z erf z z erf z z erf z z erf z 
0 0 0,40 0,4284 0,85 0,7707 1,6 0,963 
0,025 0,0282 0,45 0,4755 0,90 0,7970 1,7 0,9838 
0,05 0,0564 0,50 0,5205 0,95 0,8209 1,8 0,9891 
0,10 0,1125 0,55 0,5633 1,0 0,8427 1,9 0,9928 
0,15 0,1680 0,60 0,6039 1,1 0,8802 2,0 0,9953 
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0,20 0,2227 0,65 0,6420 1,2 0,9103 2,2 0,9981 
0,25 0,2763 0,70 0,6778 1,3 0,9340 2,4 0,9993 
0,30 0,3286 0,75 0,7112 1,4 0,9523 2,6 0,9998 
0,35 0,3794 0,80 0,7421 1,5 0,9661 2,8 0,9999 
 
Escreva sua resposta no campo abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 - DESAFIO DO ASSUNTO III 
 
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. 
 
 
 
 
 
http://lrq.sagah.com.br/uasdinamicas/uploads/layouts/917501744_1560443075027acd4e3120aa2fbbe420bd1a86defddfde8911.jpg
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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. 
 Escreva sua resposta no campo abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
 
Material, em sua definição significa qualquer substância que pode vir a ser 
utilizada em ações práticas, logo isso gera uma forte ligação entre a ciência dos 
materiais e outras áreas como engenharia, física, química, eletricidade, mecânica e 
metalurgia. O que faz com que a ciência de materiais se destaque das demais está 
na investigação de todos os fatores durante seu período de vida útil, desde o local 
onde são encontrados, extração, fabricação e quando possível reciclagem. 
 
Sendo assim, este tipo de ciência se define por estudar a relação entre a estrutura de 
um material e suas propriedades. Desde as mecânicas, químicas, elétricas ou 
magnéticas, visando otimizar as atividades derivadas de cada material tornando-as 
mais práticas e rápidas.