Portfólio de Ciência dos Materiais _ Passei Direto

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Impresso por Bruna Bello, CPF 047.737.011-02 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não
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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – N2CI2A
WESLEY SOARES - 226952016
PORTFÓLIO DE DESAFIOS
DESAFIOS 01, 02 e 03
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Guarulhos
2019
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WESLEY SOARES
PORTFÓLIO DE DESAFIOS
DESAFIOS 01, 02 e 03
 Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de
 Produção do Centro Universitário ENIAC para a
disciplina Ciência dos Materiais.
Prof. Thiago Alexandre Alves de Assumpção
Guarulhos
2019
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Respostas
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Portfólio de Desafios.
Desafio 01:
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.
Resposta: 
 
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Desafio 02:
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
0,02
 
 
5
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
 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
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Resposta:
Desafio 03:
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 
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temperatura de 300 °C.
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.
Resposta:
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