Atividade 1

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ATIVIDADES 
CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
DISCIPLINA: CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS 
PROFESSOR(A): GISELLE SILVA 
( ) ESPECIALISTA ( X ) MESTRE ( ) DOUTOR 
ALUNO: WENDEN BARBOSA DOS SANTOS RGM: 093.142 
 
ATIVIDADE 1 – INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MATERIAIS 
1. Por que é importante o estudo dos materiais na engenharia de Produção? 
Devemos, entretanto, levar em consideração os fatores econômicos como 
essenciais, desde o projeto de um material, pois um conjunto ideal de propriedades 
pode ser obtido, mas que pode torná-lo inviável. O alto custo pode incidir na 
aplicação de um componente, mas também durante sua produção. Com isso, 
podemos visualizar com clareza a importância de um engenheiro(a) ou cientista em 
conhecer as diversas propriedades e técnicas de processamento, produzindo os 
materiais mais adequados de acordo com suas condições de serviço. 
 
2. Pesquise e responda pelo menos cinco áreas industriais onde o engenheiro de 
produção pode aplicar seus conhecimentos sobre materiais. 
Podemos considerar os cinco exemplos abaixo: 
• Logística: Gestão da Cadeia de Suprimentos e Gestão de Estoques; 
• Pesquisa Operacional: Modelagem, Simulação e Otimização; 
• Engenharia da Qualidade: Confiabilidade de Processos e Produto; 
• Engenharia do Produto: Processo de Desenvolvimento do Produto; 
• Engenharia da Sustentabilidade: Gestão de Recursos Naturais e Energéticos. 
 
3. Quais são as três principais classificações dos tipos de materiais? Descreva cada 
uma delas citando exemplos. 
Os principais tipos de materiais são: os metais, os cerâmicos e os polímeros. 
 
4. Pesquise e responda o significado de cada palavra abaixo: 
a) Tenacidade; 
Qualidade, estado ou condição do que é tenaz, resistente ou difícil de partir 
b) Dureza; 
característica ou estado do que resiste à pressão, ao corte etc 
c) Abrasão; 
Desgaste atrito, por fricção e/ou raspagem; 
d) Revenido; 
É um tratamento térmico efetuado ao aço, para corrigir inconvenientes decorrentes 
da têmpera 
e) Ductilidade; 
É a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o 
momento de sua fratura. 
f) Têmpera; 
é um processo de tratamento térmico de aços para aumentar a dureza e a 
resistência deles. 
g) Viscosidade; 
É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento 
h) Maleabilidade; 
 É uma propriedade que junto a ductilidade apresentam os corpos ao serem 
moldados por deformação. 
i) Material refratário; 
É um material capaz de manter sua resistência a altas temperaturas. 
j) Deformação plástica; 
É a deformação permanente decorrente do deslocamento de átomos ou moléculas 
para novas posições no reticulado. 
k) Deformação elástica; 
Deformação reversível, sem deslocamentos permanentes de átomos ou moléculas. 
l) Deformação por fluência; 
É um tipo de deformação de metal que ocorre em tensões abaixo da resistência ao 
escoamento de um metal. 
m) Ponto de fusão; 
É o ponto de ebulição representam a temperatura que uma substância muda de 
estado, em uma dada pressão. 
n) Cristalinidade dos materiais; 
São polímeros onde cadeias adjacentes estão unidas umas às outras através de 
ligações covalentes. 
o) Versatilidade; 
É a qualidade de fazer diferente. Quando se diz que uma pessoa é versátil significa 
que ela tem interesses e habilidades muito diferentes. 
p) Resistência a tração; 
É a resistência de uma substância sólida à força de tensão, uma força que age para 
esticá-la. 
q) Fadiga; 
É o fenômeno de ruptura progressiva de materiais sujeitos a ciclos repetidos de 
tensão ou deformação. 
r) Cisalhamento; 
É fenômeno de deformação ao qual um corpo está sujeito quando as forças que 
sobre ele agem provocam um deslocamento em planos diferentes, mantendo o 
volume constante. 
s) Compreensão; 
É a faculdade de entender, de perceber o significado de algo; entendimento. 
 
5. Escreve a necessidade e a importância dos materiais modernos e suas aplicações. 
 
Nos últimos anos houve um considerável avanço na área da ciência dos materiais, 
contudo, não podemos ignorar a necessidade de realizar novos avanços. Com isso, 
surgem novos desafios voltados também à redução do impacto ambiental, uma 
problemática pouco recorrente até os tempos atuais, além da constante necessidade do 
desenvolvimento de materiais cada vez mais elaborados. 
 
 
6. O que são compósitos? 
É um material que agrega as melhores propriedades de diferentes tipos de materiais, 
pois procuram combinar as melhores propriedades de dois ou mais tipos de materiais, 
ou os biomateriais que são compatíveis ao corpo humano. 
 
ATIVIDADE 2- LIGAS FERROSAS 
 
1. Preencha o que se pede na tabela abaixo para cada liga ferrosa. 
Tipos de Ligas 
Elementos químicos 
na liga 
(que podem fazer parte da 
liga) 
Principais 
aplicações 
Características 
Material 
(resistência, desgaste 
etc...) 
Aço com baixo teor 
de carbono 
 
Aço com médio teor 
de carbono 
 
Aço com alto teor 
de carbono 
 
Aço inoxidável 
 
Ferro cinzento 
 
Ferro dúctil 
 
Ferro branco 
 
Ferro maleável 
 
 
2. Cite três razões pelas quais as ligas ferrosas são usadas extensivamente. Cite 
três características das ligas ferrosas que limitam sua utilização. 
Como vimos em nossa aula anterior, as ligas ferrosas são extremamente usuais. Em 
razão de suas características, tem uma ampla aplicabilidade. Dentre estes aspectos, 
pode-se citar a facilidade dos processos de fabricação, a ampla variedade de 
propriedades mecânicas e os custos relativamente baixos. 
 
3. Qual é a diferença principal entre as ligas forjadas e as fundidas? 
As ligas fundidas, em geral, são mais frágeis e não é possível uma conformação ou 
modelação, enquanto as ligas forjadas são suscetíveis a deformação mecânica. 
4. Pesquise porque qual é a principal diferença entre as ligas que podem ser 
tratadas termicamente e as que não podem ser tratadas termicamente. 
As ligas de alumínio são classificadas em “tratáveis termicamente”, que respondem ao 
tratamento em solução, e “não-tratáveis termicamente”, cujas propriedades são 
melhoradas apenas com o trabalho a frio. Os principais tipos de tratamento térmico são: 
Homogeneização, Solubilização, Recozimento pleno, Recozimento parcial, 
Estabilização. 
5. Pesquise quais são as diferenças entre os aços inoxidáveis austenícos, ferríticos 
e martensíticos. 
Os aços inoxidáveis martensíticos, em conjunto com elementos de liga, produzem 
alterações no diagrama de fases ferro-carbeto de ferro (veja a figura a seguir), enquanto 
os aços inoxidáveis austeníticos (os mais resistentes a corrosão) possuem fases de 
austenita até a temperatura ambiente, e os ferríticos são formados pela ferreta. A 
deformação plástica a frio dos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos provoca o 
aumento da resistência (CALLISTER, 2002). Os aços inoxidáveis martensíticos e 
ferríticos são magnéticos. O mais importante dos aços inoxidáveis é a integridade 
mecânica mesmo em ambientes inóspitos com temperatura elevada, o que em uma 
atmosfera oxidante, alcança 1000 °C. 
 
6. Explique por que o ferro cinzento é frágil e pouco resistente à tração. 
O ferro cinzento é o mais frágil à tração devido a sua microestrutura, em que flocos de 
grafita servem como pontos de concentração de tensões, quando o material é 
submetido a tensões de tração externas. 
 
ATIVIDADE 3- LIGAS NÃO FERROSAS 
 
1. Preencha o que se pede na tabela abaixo para cada liga não ferrosa. 
Tipos de Ligas 
Elementos químicos 
na liga 
 (que podem fazer parte da 
liga) 
Principais 
aplicações 
Características 
Material 
(resistência, desgaste 
etc...) 
Cobre 
Bronze, estanho, 
o alumínio, silício e o 
níquel. 
podem ser utilizadas 
em trens de pouso de 
aeronaves a jato, 
molas e 
instrumentos 
médicos. 
Possui maleabilidade, 
ductilidade e 
uscetibilidade à 
deformação plásticaa frio. 
Alumínio 
Pode ser adicionado 
cobre, o magnésio, o 
silício, o manganês e 
o zinco. 
Podem ser aplicadas 
peças de aeronaves, 
latas de bebidas e 
peças automotivas. 
A ductilidade é uma 
de suas 
características mais 
vantajosas, que se 
mantém em grandes 
amplitudes térmicas, 
entretanto, a baixa 
temperatura de fusão 
(660 °C) restringe 
suas aplicações. 
Magnésio 
alumínio, o 
zinco, o manganês e 
algumas terras raras 
Podem ser aplicados 
em dispositivos 
portáteis, automóveis 
e em equipamentos 
de computação e 
comunicação 
(SMITH; HASHEMI, 
2012). Outras 
aplicações também 
são em aeronaves, 
mísseis e malas de 
bagagens. 
Suas aplicações 
envolvem aeronaves, 
veículos espaciais e 
indústrias de 
petróleo. 
Titânio 
O titânio e suas ligas 
possuem excelentes 
propriedades, 
como a densidade 
relativamente baixa 
(o titânio possui 4,5 
g/cm3); alta 
resistência, com 
limite de resistência a 
tração em 
temperatura 
ambiente superior a 
Suas aplicações 
envolvem aeronaves, 
veículos espaciais e 
indústrias de 
petróleo. 
Possui resistência a 
corrosão em 
temperatura 
ambiente, 
tanto em ambientes 
marinhos como em 
ambientes industriais. 
1400 Mpa. 
Metais Refratários 
Nióbio, o molibdênio, 
o tungstênio e o 
tântalo. 
São empregadas na 
estrutura de veículos 
espaciais; tubos de 
raios X e eletrodos de 
solda. 
A principal 
propriedade dos 
metais refratários é 
possuir temperaturas 
de fusão 
extremamente 
elevadas. 
 
2. Como as ligas de magnésio podem ser trabalhadas? 
As ligas de magnésio possuem a mais baixa de todos os materiais estruturais, 
possuindo temperatura de fusão relativamente baixa (651 °C). Sua fabricação ocorre 
em grande parte por meio da fundição ou deformação a quente, a temperaturas entre 
200 °C e 350 °C, em razão da baixa deformabilidade a temperatura ambiente. 
3. As ligas de magnésio são muito usadas na indústria aeronáutica e 
automobilística. Por quê? 
Sua fabricação ocorre em grande parte por meio da fundição ou deformação a quente, a 
temperaturas entre 200 °C e 350 °C, em razão da baixa deformabilidade a temperatura 
ambiente. Em atmosfera normal, possui apreciável resistência à corrosão, o que diverge 
de ambientes marinhos. 
 
4. O que são ligas não ferrosas diversas? 
Além das ligas apresentadas anteriormente, existem muitas outras que podem ser 
encontradas no nosso cotidiano. O níquel e suas ligas, por exemplo, além dos aços 
inoxidáveis e das superligas, são empregados como revestimento de equipamento 
suscetíveis à corrosão, principalmente em ambientes alcalinos. O monel, por exemplo, 
65%p Ni e 28%p Cu (o restante compõe-se de ferro), é empregado em bombas e 
componentes em contato com ácidos ou com petróleo. 
 
5. Analise a liga de titânio e responda qual é a propriedade considerada muito 
importante? 
O titânio e suas ligas possuem excelentes propriedades, como a densidade 
relativamente baixa (o titânio possui 4,5 g/cm3); alta resistência, com limite de 
resistência a tração em temperatura ambiente superior a 1400 MPa; alta ductilidade; 
suscetibilidade para serem forjadas ou usinas; elevada temperatura de fusão (1667 °C); 
e alto módulo de elasticidade (107 GPa). 
 
6. Sobre as ligas de cobre, faça a descrição do que são os latões? 
Uma liga de cobre comum são os latões, dentre eles, com a adição de zinco na forma 
de impureza. como o latão amarelo, o latão naval e o metal muntz, possuem alguns 
usos comuns como bijuterias, radiadores automotivos e instrumentos musicais. 
7. Faça uma pesquisa sobre as ligas de alumínio e responda porque essas ligas são 
muito utilizadas em ambientes litorâneos. 
Porque devido à baixa densidade dessas ligas, geralmente são aplicadas visando a 
redução do consumo de combustíveis. Nesses casos, é preciso aplicar o conceito de 
resistência específica (razão entre o limite de resistência a tração e a gravidade 
específica), verificando a capacidade de carga, que pode ser superior à do aço. 
Também há as ligas de alumínio-lítio, com baixas densidades, boas propriedades de 
fadiga e tenacidade a baixas temperaturas, contudo, são mais caros devido a técnicas 
de processamento especiais. 
 
8. Faça um descritivo do que são superligas. 
Trata-se de ligas metálicas que apresentam elevadas resistências mecânicas e 
resistência à fluência a altas temperaturas, boa estabilidade superficial, e resistência à 
corrosão e oxidação. As superligas têm tipicamente uma matriz com uma estrutura 
cristalina austenítica cúbica centrada nas faces. O elemento base de uma superliga é 
geralmente níquel, cobalto, ou ferro - níquel. O desenvolvimento das superligas tem 
dependido muito de inovações na química e nos processos e tem sido impulsionada 
sobretudo pelas indústrias aeroespacial e da energia.