ciencias dos materiais semana 4

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Exercício 1 (3,5 pontos)
Uma tira bimetálica é construída a partir de duas tiras de metais diferentes que estão ligadas ao longo de seus comprimentos como na figura abaixo. Explique como tal dispositivo pode ser usado em um termostato para regular a temperatura.
Resposta:
Por ser dois metais diferentes eles possuíram coeficientes de dilatação diferentes, exemplo (cobre e o ferro ), estando eles unificados ao longo do comprimento da tira bimetálica, está por sua vez se recebe uma mudança de temperatura, dobrará para um dos lados, este dependera da diferença de dilatação, portanto do valor do coeficiente do metal correspondente, desta maneira ele servira para ligar ou desligar um termostato para regular a temperatura. A laminar bimetálica é muito usada para provocar aberturas e fechamentos de circuitos elétricos.
Exemplo no caso do ferro elétrico a lamina bimetálica funciona como um termosfato, ou seja, um regulador de temperatura que a mantem praticamente constante, quando o ferro se aquece, a lamina se curva desligando o circuito, a temperatura por sua vez diminui e a lamina retoma sua posição inicial e o circuito se fecha, o novo aquecimento faz com que o ciclo se repita, de modo que a temperatura se mantem em torno de um valor praticamente constante.
 
Exercício 2 (3 pontos)
Liste todas as propriedades mecânicas associadas aos materiais citadas nos conteúdos-base da semana 4 e explique o que cada propriedade representa.
Elasticidade: o comportamento elástico de um material é a capacidade que ele tem em retornar sua forma e dimensões originais quando retirados os esforços externos sobre ele, uma relação entre tensão e deformação, sendo proporcional a tensão aplicada, obedecendo a lei de Hooke. Seu modulo é representado por . 
Ductilidade: é o comportamento que representa o grau de deformação que um material suporta sem atingir a ruptura.
Dureza: é a medida de resistência que um material suporta a deformação.
Frágil ou rigidez: facilidade com que a fratura ocorre quando o material é puxado.
Tenacidade: Disposição que um material em armazenar energia sem se romper, pode ser quantificada através do cálculo da área sob a curva tensão deformação.
Fluência: Disposição que um material se deformar lentamente, quando submetidos a tensões menores que a de escoamento, sob temperaturas elevadas.
Resiliência: E a disposição de um material voltar ao seu estado normal depois de ter sofrido tensão.
Resistencia: Tensão que se opõe à deformação mecânica dos materiais.
Exercício 3 (3,5 pontos)
Liste ao menos 3 tratamentos térmicos apresentados nos conteúdos-base da semana 4 e pesquise a importância e necessidade de cada um, abordando o ponto de vista de quem produz e também de quem utiliza esse material.
 Tempera:
 O tratamento térmico têmpera pode ser realizado em materiais de aço com a finalidade de endurecê-los e dar-lhes propriedades mecânicas. O diferencial deste tratamento térmico é o fato de que o aquecimento e o resfriamento devem ser etapas rápidas para submeter as peças de aço a um clima diferente bruscamente. Quando ocorre o aquecimento e patamar de temperatura, o resultado final consiste na organização dos cristais do metal ou aço no que se chama austenitização. Quando o metal é submetido ao resfriamento brusco sua estrutura se organiza na estrutura chamada martensita. O tratamento térmico têmpera oferece diversas vantagens para o segmento industrial e sempre deve ser realizado em fornos qualificados e adequados, pois as temperaturas trabalhadas são extremas. Quando o objetivo é dispor os cristais do aço de forma que possam obter a dureza desejada, o tratamento térmico têmpera atua no aquecimento superior à zona crítica do aço, que geralmente é acima de 727°C. Logo após essa fase, as peças de aço são submetidas a fases específicas que variam de acordo com as necessidades dos clientes. O tratamento térmico têmpera varia de peça para peça, pois o estado de têmpera varia conforme a composição quimica de determinados aços. Para obter a dureza do aço no tratamento térmico têmpera, o tempo de exposição da peça na temperatura de austenitização deve ser maior, geralmente as peças são colocadas em fornos que podem elétricos ou a gás. O processo de austenitização pode ser feito em toda a peça ou apenas em parte dela (tempera superficial por indução), tornando o tratamento térmico têmpera versátil para se adequar às necessidades do mercado. Quando o objetivo é dispor os cristais do aço de forma que possam obter a dureza desejada, o tratamento térmico têmpera atua no aquecimento superior à zona crítica do aço, que geralmente é de 727°C. Logo após essa fase, as peças de aço são submetidas a fases específicas que variam de acordo com as necessidades dos clientes. 
O tratamento térmico têmpera varia de peça para peça, pois o estado de têmpera varia conforme a composição de determinados aços. Para obter a dureza do aço no tratamento térmico têmpera, o tempo de exposição da peça na temperatura de austenitização deve ser maior, geralmente as peças são colocadas em fornos que podem ser de chamas ou de indução elétrica. O processo de austenitização pode ser feito em toda a peça ou apenas em parte dela, tornando o tratamento térmico têmpera versátil para se adequar às necessidades do mercado. 
O resfriamento é a segunda parte do tratamento térmico têmpera e, vale lembrar, é um resfriamento brusco em óleos, água ou ar. Deve ser brusco pois assim pode-se evitar que o aço perca as formas e características obtidas na etapa de aquecimento. Após esta etapa, as peças podem ser submetidas ao revenimento e o tratamento térmico têmpera está finalizado. 
A Maxitrate atua em todo o Brasil há vários anos e, conhecendo o mercado, oferece inovações e métodos técnicos em tratamentos térmicos de qualidade com a preservação do meio ambiente e a segurança de seus clientes, a Maxitrate tem em todas as suas unidades laboratórios certificados com o ISO 9001.
Recozimento:
O tratamento térmico recozimento é um procedimento realizado em vários segmentos industriais como na indústria metalúrgica e na indústria siderúrgica. Geralmente são submetidas a ele peças confeccionadas em aço – carbono ou inox – ou ferro fundido, é realizado quando as peças necessitam ter a sua dureza reduzida para aumentar a sua ductilidade. Esse tratamento térmico também pode ser empregado para reduzir as tensões internas das peças resultantes de forjamento e outros processos consiste na exposição da peça a uma temperatura elevada e a sua manutenção nesse estado. Após determinado período de tempo, o resfriamento da peça é realizado de forma uniforme.
MTC Trat está no mercado metalúrgico unindo tradição à inovação com seus equipamentos de última geração e seu laboratório moderno e organizado. A empresa trabalha de acordo com a norma API 6A e possui certificação ISO 9001:2008. A empresa ainda conta com laboratório de Termometria interno, a manutenção dos fornos é realizada internamento por profissionais capacitados e os processos são todos controlados conforme previsto no CQI.09.
Revenimento: 
É aplicado nos aços para corrigir a tenacidade e a dureza excessiva, conseguindo o aumento da tenacidade dos aços.
Revenimento é o reaquecimento das peças temperadas, a temperaturas abaixo da linha inferior de transformação do aço. 
Dependendo da temperatura resulta em pequena ou grande transformação da estrutura martensítica. 
Na faixa de 140°C e 200°C não há alterações expressivas num aço, a dureza cai para 58 a 60 RC dependendo da composição do aço. 
O revenimento, nesta faixa de temperatura mudou pouco o aço. 
Na faixa de 210°C e 260°C as tensões são alteradas, e começa a baixar a dureza, e não teve nenhuma modificação na estrutura consideravel. O revenimento inicia a alteração da estrutura. 
Na faixa de 270°C e 360°C começa a precipitação de carbonetos finos.
O revenimento já faz mudanças maiores na estrutura. 
Na faixa de 370°C e 730°C a transformação na estrutura é maior. Conforme a temperatura de revenimento é maior, a Cementita precipitada fica mais grossa e se tornamvisíveis numa matriz férrica.
 A 730°C o revenimento pode levar a uma queda da dureza significativa. Aços altamente ligados apresentam um comportamento diferente no revenimento, pois na faixa de 500°C e 600°C apresentam precipitação de carboneto de liga (endurecimento secundário).
O processo de revenimento é feito para atender as especificações de dureza dos clientes.