Trabalho 2 cientec materiais (1)

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Ciência e tecnologia dos materiais 
IFRS Caxias do Sul 
Aluno: Edson Casagrande 
Engenharia Metalúrgica 
 
2.1. Use o Google para pesquisar a história e usos dos seguintes materiais: 
O estanho é um metal prateado, maleável, sólido nas condições ambientais, não se oxida facilmente 
com o ar e resistente à corrosão. É usado nas ligas metálicas, principalmente, pela sua resistência à 
corrosão. Dadas suas propriedades e baixo ponto de fusão, assim como disponibilidade e preço, é 
amplamente usado na indústria eletrônica. 
O vidro é feito de uma mistura de matérias-primas naturais. Conta-se que ele foi descoberto por acaso, 
quando, ao fazerem fogueiras na praia, os navegadores perceberam que a areia e o calcário (conchas) 
se combinaram através da ação da alta temperatura. O vidro é composto por areia, calcário, barrilha 
(carbonato de sódio), alumina (óxido de alumínio). Na atualidade o vidro se tornou mais rápido de ser 
feito e sua utilização foi diversificada. 
O cimento é o principal componente das construções. Sua composição em grande parte é baseada em 
silício, cálcio e oxigênio. Com a adição de uma série de outros materiais e a adição de água, o cimento 
sofre uma reação exotérmica e ao fim se solidifica e se torna o aglutinante de materiais na área da 
construção. 
Trata-se de um metal de transição leve, forte, cor branca metálica, lustroso e resistente à corrosão, 
sólido na temperatura ambiente. O titânio é muito utilizado em ligas leves pelas suas propriedades. 
Devido à essas, as ligas aí feitas são utilizadas em grande escala na indústria automobilistica e espacial, 
também na área da medicina. 
A fibra de carbono é um compósito filamentoso que é constituído 90 por cento em de carbono. São 
fibras curtas unidas por uma forma de “resina”. Há mais de 100 tipos de fibras de carbono atualmente 
e cada uma tem uma especificidade e aplicação. Suas propriedades de resistência e baixo peso leva o 
material na utilização em partes de bicicletas até aviões. 
 
2.2. O que se entende por propriedades limitantes de projeto de um material para 
uma determinada aplicação? 
 
É o conjunto de propriedades necessárias ao produto final de determinado projeto. Neste podemos 
levar em consideração os limites físicos, químicos, elétricos... que desejamos no material ao final do 
processamento e durante o processo. Pontuamos as propriedades mecanicas, capacidade de 
fabricar, custo, corrosão, resistência ao desgaste. 
 
2.3. Há muitas tentativas de fabricar bicicletas plásticas no mercado. Todas foram 
muito flexíveis. Qual propriedade limitadora de projeto tem grande impacto neste 
caso? 
O material que deve ser usado para construir o quadro da bicicleta deve ser rígido o 
suficiente para suportar uma força em meio a dois pontos de apoio. A propriedade 
física limitadora é a resistencia a tração. 
 
2.4. Quais são, em sua opinião, as propriedades limitantes de projeto do material da 
lâmina de uma faca que será usada para estripar peixes? 
A lamina deve ser mais dura do que o material a ser cortado e por se tratar de peixe, 
deve-se haver elasticidade. A propriedadelimitadora seria a resistência ao desgaste, 
pois assim a lâmina pode se manter afiada. 
 
2.5. Quais são, em sua opinião, as propriedades limitantes de projeto do material de 
uma luva de forno? 
Resistência ao calor e uma baixa condução térmica. 
 
2.6. Quais são, em sua opinião, as propriedades limitantes de projeto do material de 
filamento de uma lâmpada elétrica? 
Condutividade elétrica e resistência ao calor. 
 
2.7. Um material é necessário para confecção de um tubo para transportar 
combustível do tanque de combustível para o carburador de um cortador de 
grama. O projeto requer que o tubo possa ser dobrado e que o combustível seja 
visível. Liste o que você considera que são as propriedades limitadoras de projeto. 
Resistência a corrosão 
Resistência ao calor, pó, humidade e óleo. 
Não pode conduzir eletricidade 
Deve ser anti-chamas 
 
2.8. Os estojos em que a maioria dos CDs são vendidos apresentam uma forma 
irritante de rachar e quebrar. Qual propriedade limitadora de projeto foi 
negligenciada na seleção do material de que são fabricados? 
Resistência à tração. O material com o mínimo de força se quebra. 
 
2.9. É necessário um material como imã para um suporte magnético de sabão. O 
sabão é ligeiramente alcalino. Liste o que você julgaria quanto às propriedades 
limitantes do projeto 
 
2.10. Liste três aplicações que, em sua opinião, necessitem elevada rigidez e baixo 
peso. 
Estruturas que seguram motores (por exemplo chassis) 
Fuselagem de avião 
Lataria de carro 
 
 
2.11. Liste três aplicações que, em sua opinião, necessitem vidro com qualidade 
ótica. 
Lentes de óculos 
Lupas 
Lentes de contato 
 
2.12. Liste três aplicações que, em sua opinião, necessitem alta condutividade 
térmica. 
Chaleiras e panelas 
Chapa de fogão 
Grades que ficam atrás da geladeira. 
 
2.13. O que caracteriza os aços serem classificados como aços carbono e aços de 
alta resistência e baixa liga? 
Aço carbono contém o ferro carbono e elementos residuais 
Aço de baixa liga e alta resistência contém, normalmente, entre 0,05 e 0,25% de carbono. Nele são 
utilizados componentes de liga para gerar propriedades mecânicas específicas. 
 
2.14. Como são fabricados tubos de aços? 
Os tubos de aço, no geral, são separados por: com costura e sem costura. Nos tubos com costura há 
dobras no material e no fim do processo ocorre a soldagem das extremidades que estão em contato. 
Geralmente em linha reta no sentido longitudinal. 
Nos tubos sem costura, um tarugo de metal tem seu interior resfriado e posteriormente deslocado, 
assim gerando um tubo sem solda, ideal para ser utilizado nos processos que exigem pressão. 
 
2.15. Quais são aplicações típicas dos ferros fundidos? 
O ferro fundido possui propriedade que permitem sua utilização em uma grande quantidade de blocos 
de máquinas como material bruto. Quando trabalhado é muito usado na indústria automobilística por 
parte das peças. São exemplos os discos de freio, algumas engrenagens e polias. 
 
2.16. Sistemas de designação de liga para ligas de alumínio forjado diferenciam-se 
com base nos principais elementos presentes. Os tratamentos térmicos recebem 
códigos numéricos e se tornam parte integrante das designações de liga de 
alumínio. Explique as designações que caracterizam uma liga 6061-T6? 
De acordo com a ABNT essa liga é composta por Alumínio, magnésio e silício mostrados pelos 4 
números iniciais e T6 pela têmpera do material. 
 
2.17. A metalurgia do pó é vantajosa para quais materiais e que tipo de peças? 
 
Por ser utilizado o pó dos materiais metálicos, esse pro 
cesso é vantajoso principalmente para os materiais com maior valor/kg. Com este processo, são 
fabricadas peças que necessitem certa porosidade, como filtros metálicos e mancais autolubrificantes 
 
2.18. O que são refratários e de que materiais são constituídos? 
Os refratários são materiais conhecidos pelas propriedades de resistência ao calor e a capacidade 
de não perder suas propriedades à altas temperaturas. São esses os cerâmicos e também o óxido 
de alumínio ALUMINA. 
 
2.19. Quais são os cuidados a serem adotados na conformação de vidros? 
O vidro deverá passar pelas etapas de moldagem resfriamento e aplicação. Cada uma dessas é 
importante, porém a etapa de resfriamento é a principal pois depende da temperatura e da 
velocidade para dar todas as propriedades necessárias em cada tipo/aplicação do vidro. 
 
2.20. O que são elastômeros termoplásticos e quais são as vantagens de utilização 
destes materiais? 
As principais vantagens estão na possibilidade de moldar e remoldar o mesmo material, maior 
flexibilidade, gasto energético baixo e eliminação de desperdícios. É um material plástico de fácil 
transformação que fica entre a cadeia dos plásticos e dos elastômeros. 
 
2.21. Citecinco polímeros termofixos e aplicações típicas. 
Borrachas vulcanizadas – usado em pneus 
Resinas – usada na indústria de tintas 
Silicone – usado principalmente na vedação da construção civil 
Epóxi - Tipo de resina com reagente usado muitas vezes como cola e tbm remendos submersos. 
Poliamida – Uma espécie de algodão sintético para fabricação de roupas. 
 
2.22. O processamento de compósitos reflete a grande gama de composições 
químicas e microestruturas envolvidas nesta categoria altamente diversificada de 
materiais. Descreva os métodos de processamento mais representativos para 
compósitos de fibra de vidro. 
Dois métodos são amplamente usados para processar a fibra de vidro: com molde aberto e com 
molde fechado e a laminação 
É possível identificar como o produto final foi processado tendo em vista o acabamento sobre a 
superfície depois de concluída. Nos processos de molde aberto, onde só uma superfície fica em 
contato com o molde, uma das faces fica com aspecto rústico. Podemos citar como exemplo as 
caixas de água. No processo de molde fechado as duas faces ficam com melhor acabamento, porém 
ainda pode ser detectadas algumas falhas. 
Já no outro processo de laminação as fibras são aglomeradas com o uso de uma resina a qual cris 
uma espécie de sanduíche de fibra de vidro. Neste processo, geralmente, as duas faces ficam em 
perfeito estado e é amplamente usado para telhas de uso residencial e indústrial.