Avaliação de Pesquisa I Materiais de contrução mecanica

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Avaliação de Pesquisa I: Materiais de Construção Mecânica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 As propriedades físicas, estas estão relacionadas com as informações que podem ser 
coletadas e analisadas sem que a composição química da matéria mude, ou seja, 
resultam em fenômenos físicos, e não químicos. As propriedades fisicas podem ser 
subdivididas em: 
 
• Gerais: que são comuns a toda matéria -> volume, temperatura e estado físico 
• Especificas: referentes a cada matéria, podendo ser usadas para identificar a substância ou 
o composto que está sendo analisado -> Densidade, ponto de fusão/ebulição, Coeficiente de 
solubilidade • Organolépticas: podem ser analisadas com os nossos sentidos -> podem ser 
cor. cheiro, sabor, brilho e dureza. 
• Intensivas: não dependem da massa da amostra ->. temperatura. densidade 
• Extensivas: dependem da massa da amostra. -> volume 
 
 2 As propriedades mecânicas são o alvo da atenção de uma gama de pessoas e grupos, 
como, por exemplo, produtores e consumidores de materiais, organizações de pesquisa, 
agências governamentais, entre outros, que possuem diferentes interesses (CALLISTER; 
RETHWISCH, 2014). Entre as principais propriedades mecânicas dos materiais. Destaque e 
detalhe quais são: 
 
• Módulo de elasticidade: razão entre a tensão e a deformação na direção da carga aplicada, 
sendo a máxima tensão que o material suporta sem sofrer deformação permanente. 
• Resistência à deformação e a tração: resistência à tração, tratada também pelo conceito de 
limite de resistência à tração (LRT), é indicada pelo ponto máximo de uma curva de tensão-
deformação e, em geral, indica quando a criação de um -pescoço", conhecido como necking, irá 
ocorrer. Em outros termos, é a máxima tensão que um material pode suportar ao ser esticado ou 
puxado antes de falhar ou quebrar. 
• Dureza: propriedade de um material que permite a ele resistir à deformação plástica, 
usualmente por penetração. O termo -dureza" também pode ser associado à resistência, flexão. risco. 
abrasão ou corte. 
• Tenacidade à fratura: representa uma medida da habilidade de um material para absorver 
energia até sua fratura. 
• Limite de fadiga: consiste no fenómeno de ruptura progressiva de materiais sujeitos a ciclos 
repelidos de tensão ou deformação. Além do mais. a tenacidade à fratura é uma propriedade 
indicativa da resistência de um material à fratura quando uma trinca está presente. 
• Ductilidade: representa uma medida do grau de deformação plástica que foi suportado até o 
momento da fratura. Um material que experimenta uma deformação plástica muito pequena ou 
mesmo nenhuma deformação plástica até o momento da sua fratura é chamado de frágil. 
 
Materiais de Construção Mecânica 
Aluno (a): Paulo Roberto Nani Data: 30 /6 /2021 
Atividade de Pesquisa I NOTA: 
ORIENTAÇÕES: 
 Ler atentamente as instruções contidas no documento é de fundamental importância na realização da 
avaliação. 
 Para esta atividade o aluno poderá utilizar-se das ferramentas de pesquisas como: internet, artigos científicos, 
manuais técnicos, livros e literaturas disponibilizadas em nossa biblioteca. 
 Preencha todos os dados referente a sua identificação como: nome completo, data de entrega. 
 As respostas poderão ser de escritas forma manual e/ou digitadas abaixo de cada pergunta. 
 Ao terminar a avaliação o arquivo deverá ser salvo com o nome: "Avaliação de Pesquisa" (nome do aluno). 
 Envie o arquivo pelo sistema em formato digital em pdf ou word. 
Bons Estudos! 
 
 Avaliação de Pesquisa I: Materiais de Construção Mecânica 
• Resiliência: capacidade de um material de absorver energia quando é deformado 
elasticamente e depois, com a remoção da carga. recuperar sua energia. A propriedade associada é 
o módulo de resiliência, Ur, o qual representa a energia de deformação por unidade de volume 
exigida para tensionar um material desde um estado com ausência de carga até sua tensão limite de 
escoamento. 
 
3. Quando uma peça metálica é submetida a uma força de tração uniaxial, ocorre 
deformação, que, segundo Smith e Hashemi (2012), pode ser: 
 
• Deformação elástica: quando o material retorna às dimensões iniciais ao se retirar a força. A 
quantidade de deformação elástica que um material metálico pode sofrer é pequena, já que nesse 
tipo de deformarão os átomos se afastam das posições originais, sem, no entanto, ocuparem novas 
posições. Assim, quando se retira a força aplicada a um metal deformado elasticamente, os átomos 
voltam às posições originais e o material retoma a forma original. 
• Deformação plástica. caso o material seja deformado de tal modo que não consiga retornar 
às dimensões originais, então dá-se o nome de deformação plástica. Durante esse processo, os 
átomos do material metálico são deslocados permanentemente das posições originais e passam a 
ocupar novas posições. A capacidade que alguns metais apresentam de permitir grandes 
deformações plásticas sem que ocorra quebra é uma das mais importantes propriedades da 
engenharia dos metais. 
 
4. Os processos de conformação são comumente classificados em operações de 
trabalho a quente, a morno e a frio. 
 
As operações de conformação mecânica consistem em processos de trabalho dentro da fase 
plástica do metal, que alteram a geometria do material, através de forças aplicadas por ferramentas 
adequadas que podem variar desde pequenas matrizes até grandes cilindros. Em função da 
temperatura e do material utilizado, a conformação mecânica pode ser classificada como trabalho a 
frio, a momo e a quente. Cada um desses tipos fornecerá características es secais e estão 
relacionadas à microestrutura do material. 
 
5. Os campos eletromagnéticos podem interagir com partículas carregadas em 
materiais, produzindo condutividade, polarização dielétrica e características magnéticas. A 
extensão na qual o comportamento elétrico e magnético e a condutividade podem ser variados 
é afetada principalmente: 
 
• pelas energias dos elétrons na camada de valência; 
• pelo spin' dos elétrons nos átomos; 
• pela estrutura cristalina ou amorfa do material. 
 
6. Entre os tipos mais comuns de magnetismo, tem-se os seguintes, de acordo com 
Callister e Rethwisch (2014). Detalhe: 
: 
• Ferromagnéticos: devido à importância histórica e comercial do ferro como um material 
magnético. o termo -ferromagnetismo" surgiu com o intuito de englobar as intensas 
propriedades magnéticas possuídas pelo grupo dos metais de transição ferro, como cobalto, 
níquel e alguns dos metais terrosos raros, como o gadolónio (Gd) e o neodímio (Nd). 
• Diamagnéficos: é uma forma muito fraca de magnetismo que é não permanente e que 
persiste somente enquanto um campo externo está sendo aplicado. Ele é induzido por uma mudança 
no movimento orbital dos elétrons devido à aplicação de um campo magnético. mas a magnitude do 
momento magnético induzido é extremamente pequena. O diamagnetismo é encontrado em todos os 
materiais, contudo, uma vez que este é muito fraco, pode ser observado apenas quando outros tipos 
de magnetismo estão totalmente ausentes. 
• Paramagnéticos: são materiais que possuem elétrons desemparelhados e que, na presença 
de um campo magnético. alinham-se. fazendo surgir um ímã que tem a capacidade de provocar um 
leve aumento na intensidade do valor do campo magnético em um ponto qualquer. 
 
 
 
 Avaliação de Pesquisa I: Materiais de Construção Mecânica 
7. A grande maioria dos metais e ligas, assim corno semicondutores, cerâmicas e 
alguns polímeros possuem estrutura cristalina na qual os átomos ou íons apresentam íons de 
longo alcance. O arranjo atômico espacial estende-se a distâncias bem maiores (acima de 100 
nm). Os átomos ou íons desses materiais formam uma grade regular, repetitiva e 
tridimensional que compõem os chamados materiais cristalinos. Descreva corno são 
apresentados por Askeland e Wright (2015): 
 
• material monocristalino (ou monocristal) — formados por umúnico cristal, são usados em 
várias aplicações eletrônicas e ópticas, como os chips de computadores, por exemplo, são feitos de 
silício sob a forma de grandes cristais individuais: 
• material policristalino — composto de várias pequenas regiões com diferentes orientações 
espaciais, materiais menores são conhecidos como grãos. As fronteiras entre eles e essas regiões 
em que há desalinhamento entre os cristais recebem o nome de contornos de grãos. 
 
8. A deformação plástica de uma amostra metálica policristalina a temperaturas 
consideradas baixas em comparação à sua temperatura absoluta de fusão produz alterações 
microestruturais e mudanças nas suas propriedades que incluem, segundo Callister Jr. e 
Rethwisch (2014): 
 
A microestrutura desenvolvida devido a deformação plástica depende de sua 
estrutura cristalina, da temperatura e da deformação aplicada, da composição química. 
 
9. As imperfeições nas redes cristalinas são classificadas de acordo com sua geometria 
e forma, e podem envolver uma irregularidade na posição ou no tipo dos átomos. O tipo e o 
número de defeitos dependem: 
 
 • uma alteração na forma do grão 
• o endurecimento por encruamento 
• um aumento na densidade das discordádas 
 
10. Askeland e Wright (2015) mencionam que o emprego dos métodos de cálculo em 
conformação plástica tem por objetivo determinar os esforços, tensões e deformações a que 
estão submetidas as peças conformadas e as ferramentas, a fim de: 
 
• prever possíveis falhas durante o processamento, tais como imperfeições de escoamento, 
acúmulo de tensões em regiões críticas e defeitos nos produtos: 
 • definir o tipo e a capacidade dos equipamentos a empregar, 
• definir o número de etapas necessárias ao processamento de uma dada peça metálica