Atividade de pesquisa 01 - Ciência dos Materiais

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INSTRUÇÕES: 
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1 - Como podem ser alteradas as propriedades dos materiais? 
 
Às propriedades de um material irão depender da maneira de como ele será processado. 
Além disso o desempenho de um material será uma função de suas propriedades. Assim a 
relação entre processamento, estrutura, propriedades e desempenho é muito estreita e 
totalmente dependente uma da outra. 
 
2 - De acordo com suas classificações básicas, como foram classificados os materiais 
sólidos? 
 
Os materiais sólidos foram agrupados convenientemente de acordo com três classificações 
básicas: metais, cerâmicas e polímeros. 
 
3 - Em que consiste os materiais inteligentes? 
 
Os materiais inteligentes consistem em grupo de materiais novo e de última geração que 
estão atualmente sendo desenvolvido é que terão influência significativa sobre muitas de 
nossas tecnologias. O adjetivo “inteligente” implica que esses materiais são capazes de 
sentir mudanças nos seus ambientes e então responder a essa mudança de uma maneira 
predeterminada, como também ocorre com os organismos vivos. 
 
4 - Para cada uma das propriedades dos materiais metálicos, relacione um estímulo e sua 
resposta. 
 
Os materiais metálicos consistem normalmente em combinações de elemento metálico. Eles 
possuem um grande número de elétrons não-localizados; isto é, esses elétrons não estão 
ligados a qualquer átomo particular. Muitas das propriedades dos metais são atribuídas 
diretamente a esses elétrons. Os metais são condutores de eletricidade e calor 
extremamente bons, e não são transparentes a luz visível; uma superfície metálica polida 
possui uma aparência brilhosa. Além disso os metais são muito resistentes, ao mesmo tempo 
que são deformáveis é responsável pelo seu amplo uso em aplicações estruturais. 
 
 
Atividade de Pesquisa 01: Ciência dos Materiais 
NOTA: 10 Atividade de Pesquisa 01 
Data 02 /04/2021 Aluno (a): 
Ciência dos Materiais 
5 - Desenhe o diagrama de fases para ferro-carbono, mostre todas as fases e especifique 
cada uma? 
 
 
Nas aplicações mais gerais são utilizadas ligas de ferro e carbono, geralmente denominadas 
aços não ligados ou por causa da produção em larga escala, aços comuns. 
São vendidos com base em sua resistência mecânica e não conforme sua constituição 
química; contém pequenos teores, inevitáveis e às vezes até desejáveis de outros elementos 
tais como manganêse silício, e não necessitam de nenhum tratamento térmico especial após 
a laminação ou forjamento, exceto um eventual recozimento. Estes aços comuns têm grande 
aplicação na construção civil em geral, em estruturas de aços, na indústria naval e na 
fabricação de tubos. 
Aços não ligados ou poucos ligados que são comercializados de acordo com sua 
composição química, têm elementos de liga adicionados ao metal em fusão, com estreita 
tolerância de teor e necessitam de um tratamento térmico para melhoria de suas 
propriedades. São designados como aço de qualidade e aplicados, por exemplo, na 
construção de máquinas e veículos. 
Aço nobre é a denominação dada aos aços ligados que são produzidos e controlados com 
alta precisão e atingem um alto grau de pureza química e uniformidade de propriedades. 
Exemplos de aços nobres são: aços-ferramenta, aços resistentes à corrosão e aços com alta 
resistência à oxidação. 
A combinação de aço carbono (elemento intersticial) e o ferro (diâmetro de suas esferas 
atômicas ~2,5Å), em equilíbrio termodinâmico dará origem a diferentes fases para as 
diversas temperaturas avaliadas. Isto é indicado no diagrama de equilíbrio Fe-C (grafita). A 
temperatura ambiente, os constituintes do sistema Fe-C seriam ferrita (B) e gratita. 
Na produção industrial do aço, entretanto, a solidificação e o resfriamento são muito rápidos 
para que o equilíbrio termodinâmico seja alcançado. O corre, então, a formação de uma fase 
metaestável, a cementita (carboneto de ferro), no lugar da grafita. Embora esta fase seja 
termodinamicamente metaestável, em termos de aplicações práticas ela é considerada 
estável, pois a temperatura ambiente, a difusão do carbono de ferro é muito baixa (Dc = 2,9 a 
10-19 cm2/s), e a transformação de cementita em grafita é praticamente nula. 
 
6 - Mostre e fale sobre as reações Eutetóide e Eutética. 
 
Ponto eutetóide – Ponto correspondente à composição de carbono de 0,8%. Ligas dessa 
Atividade de Pesquisa 01: Ciência dos Materiais 
composição, elevadas até o campo austenítico (fase y) e em seguida resfriadas lentamente, 
atravessam a reação eutetóide, reação onde a austenita transforma-se em perlita, 
microestrutura constituída de lamelas de cementita (Fe3C) envoltas em uma matriz ferrítica 
(fase α). 
Ponto eutético – Ponto correspondente à composição de carbono de 4,3%. Trata-se do ponto 
de mais baixa temperatura de fusão ou solidificação, 1147°C. Ligas dessa composição são 
denominadas ligas eutéticas. 
 
7 - Fale sobre a microestrutura perlítica, quais as fases presentes? Como é formada? 
 
A morfologia da perlita é diferente dependendo da temperatura de transformação. 
Resfriamentos próximos à temperatura eutetoide (de austenitização) levam à formação de 
perlita de maior tamanho de grão e com lamelas (das fases ferrita e cementita) de maior 
espessura (perlita grossa). Quanto menor é a temperatura de transformação, menor é o 
tamanho de grão da perlita e menor é a espessura de lamela. A razão para tal é que são 
verificadas baixas taxas de nucleação e altas taxas de difusão próximas a temperatura 
eutetoide, o que resulta em estruturas relativamente grosseiras. A o reduzir-se a temperatura 
de transformação, aumenta-se gradativamente a taxa de nucleação e reduz-se a taxa de 
difusão, resultando em estruturas mais refinadas. 
 
8 - A que se refere a estrutura dos materiais? 
 
Estrutura de um material se refere, em geral, ao arranjo dos seus componentes internos. A 
estrutura subatômica envolve os elétrons no interior dos átomos individuais e as interações 
com os seus núcleos. Em nível atômico, a estrutura engloba a organização dos átomos ou 
das moléculas umas em relação às outras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade de Pesquisa 01: Ciência dos Materiais