Aula 1 -MatConstMec (Sub)

Curso Tcnico em MecatrnicaCurso Tcnico em MecatrnicaDisciplina:Disciplina:

Prof. Eduardo Galvo Ramalho2 de junho de 2015

Disciplina:Disciplina:Materiais de Construo MecnicaMateriais de Construo Mecnica

Prof. Eduardo Galvo RamalhoProf. Eduardo Galvo Ramalho

Parnamirim - RN

Programa de DisciplinaObjetivos

Compreender a relao entre as estruturas cristalinas, as ligaes qumicas e as propriedades dos materiais;

Entender o efeito dos defeitos cristalinos nas propriedades dos materiais;


propriedades dos materiais; Conhecer os mecanismos de deformao plstica dos

materiais metlicos; Compreender os conceitos das diversas propriedades

dos materiais; Compreender as transformaes de fases que ocorrem

nos materiais; Entender o processo de obteno dos materiais;

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Programa de DisciplinaObjetivos

Compreender as transformaes de fases das ligas Ferro-Carbono em condies de equilbrio;

Compreender as transformaes de fases das ligas em condies fora do equilbrio;


condies fora do equilbrio; Entender a relao entre tratamentos trmicos e

propriedades mecnicas dos materiais; Conhecer as estruturas dos ferros fundidos; Conhecer os diferentes tipos de aos; Conhecer os principais materiais metlicos no ferrosos; Conhecer os principais materiais metlicos no

metlicos.Parnamirim - RN

Programa de DisciplinaBases Cientfico-Tecnolgicas (Contedos)

1. Estrutura da Matria1.1. Ligaes qumicas1.2. Sistemas e reticulados cristalinos1.3. Alotropia1.4. Parmetro do reticulado

3.2. Tipos de esforos mecnicos3.3. Conceito de deformao3.4. Propriedades elstica3.5. Propriedades plsticas


1.5. Planos e direes cristalogrficas1.6. ndices de Miller1.7. Principais imperfeies cristalinas2. Plasticidade dos Metais2.1. Introduo2.2. Deformao elstica2.3. Deformao plstica2.4. Deformao plstica dos metais policristalinos3. Propriedades Mecnicas3.1. Conceito de tenso

3.6. Resistncia mecnica3.7. Dureza4. Ligas Metlicas4.1. Introduo4.2. Definio4.3. Ocupao dos componentes da liga na estrutura4.4. Solues slidas4.5. Difuso4.6. Fases intermedirias4.7. Diagramas de fases ou de equilbrio

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5. Noes de Metalurgia Extrativa5.1. Fluxograma para a obteno de um metal a partir de um minrio5.2. Fabricao do gusa5.3. Fabricao do ao

7. Transformaes da Austenita em Condies Fora do Equilbrio-7.1. Reao martenstica7.2. Diagrama TTT de um ao eutetide7.3. Diagrama TTT de um ao


5.3. Fabricao do ao6. Materiais Metlicos Ferrosos6.1. Introduo6.2. Definio de ao6.3. Sistema ferro-carbono6.4. Influncia do carbono nas propriedades dos aos-carbono resfriados lentamente6.5. Influncia dos elementos de liga nos aos

7.3. Diagrama TTT de um ao hipoeutetide7.4. Diagrama TTT de um ao hipereutetide7.5. Diagramas TRC7.6. Efeitos da seo da pea7.7. Fatores que influem na posio dos diagramas TTT e TRC7.8. Temperabilidade

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8. Tratamentos Trmicos e Termoqumicos das Ligas Ferro-Carbono -8.1. Introduo8.2. Recozimento

9. Classificao dos Aos(ABNT NBR 8279)10. Aos para Construo Mecnica10.1. Classificao(ABNT NBR 6006)


8.2. Recozimento8.3. Normalizao8.4. Tmpera convencional8.5. Revenimento8.6. Tmpera superficial8.7. Martmpera8.8. Austmpera8.9. Cementao8.10. Nitretao

10.1. Classificao(ABNT NBR 6006)10.2. Requisitos/tipos/aplicaes11. Aos Ferramenta 11.1. Classificao(ABNT NBR 6189)11.2. Requisitos/tipos/aplicaes12. Aos Inoxidveis12.1. Classificao(ABNT NBR 5601)12.2. Requisitos/tipos/aplicaes

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13. Ferros Fundidos13.1. Classificao13.2. Propriedades/aplicaes14. Materiais Metlicos Ferrosos


14. Materiais Metlicos Ferrosos14.1. Introduo14.2. Cobre e suas ligas14.3. Alumnio e suas ligas14.4. Chumbo, estanho, zinco etc e suas ligas15. Materiais Plsticos15.1. Conceito15.2. Constituio dos plsticos15.3. Grupos de plsticos15.4. Propriedades dos polmeros

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Programa de DisciplinaProcedimentos Metodolgicos e Recursos Didticos

Aulas expositivas; dialogadas e atividades em grupo, resoluo de listas de exerccios, dinmicas de grupo e estudo dirigido; Aulas prticas em laboratrio. Recursos didticos: utilizao de quadro branco, projetor

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Recursos didticos: utilizao de quadro branco, projetor multimdia, retroprojetor, instrumentos de medio.

Avaliao Avaliaes escritas; Resoluo de lista de exerccios, estudo dirigido,pesquisas; Apresentao de seminrios.

Programa de DisciplinaBibliografia

1. HIGGINS, R. A. Propriedades e Estruturas dos Materiais em Engenharia -. Editora Difel.2. VLACK, VAN, LAURENCE H.; Princpios de Cincias dos materiais; Hemuseditora; 8 ed.; 1970; SP, Brasil. A.3. GUY, G. Ciencia dos Materiais . Editora LTC/EDUSP.


3. GUY, G. Ciencia dos Materiais . Editora LTC/EDUSP.4. CHIAVERINI, VICENTE; Aos e Ferros Fundidos; ABM; 7 ed.; 1996; SP, Brasil.5. CALLISTER JR, WILLIAM D., Cincia e Engenharia dos Materiais: uma Introduo. Editora LTC.6. CHIAVERINI, V. Tecnologia mecnica estrutura e propriedades das ligas metlicas. 2ed. So Paulo: McGraw-Hill, v.1,1986.7. REED-HILL, R.E. Princpios de metalurgia fsica. Rio de Janeiro: Ed. Guanabara Dois, 1998.

Programa de DisciplinaBibliografia

8. VLACK, L. H. V. Princpios de cincias e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: Elsevier Editora Ltda., 2003.9. CHIAVERINI, VICENTE; Tecnologia Mecnica; Mc GraW Hill editora; Vol I, II e III; 2 ed.; 1986; SP, Brasil.


III; 2 ed.; 1986; SP, Brasil.10. WALTER, M.; GREIF, H.; KAUFMAN H.; VOSSEBURGERE, F.;Tecnologia dos bplsticos; Edgard Blucher editora; 1992; SP,Brasil.11. PADILHA, ANGELO FERNANDO; Materiais de Engenharia Microestrutura e propriedades; Hemus editora; 1997, SP,Brasil.12. SOUZA, SERGIO AUGUSTO; Ensaios Mecnicos de Materiais Metlicos. Edgard Blucher editora; 1992; SP, Brasil.13. GARCIA, A.; SPIM, J., LVARES; S.; Ensaios dos Materiais; LTC editora; 2000; RJ; Brasil

Programa de DisciplinaInformaes Adicionais

Avaliaes (datas provveis):

1 Bimestre Avaliao I (29/06/2015);


1 Bimestre Avaliao I (29/06/2015); Avaliao II (20/07/2015);

2 Bimestre Seminrios (10, 17 e 24/08/2015); Avaliao (21/09/2015);

Horrio de Centro de Aprendizagem (CA):Tera-feira (18:00 18:45)

IMPORTNCIA E APLICAES DOSIMPORTNCIA E APLICAES DOSMATERIAIS NA ENGENHARIAMATERIAIS NA ENGENHARIA

Os materiais esto profundamente embutidos em nossa civilizao.

A evoluo da civilizao: Idade da pedra (~7000 AC)

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Idade da pedra (~7000 AC) Idade do cobre Idade do bronze (~3500 AC) Idade do ferro (~1200 AC)

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IMPORTNCIA E APLICAES DOSIMPORTNCIA E APLICAES DOSMATERIAIS NA ENGENHARIAMATERIAIS NA ENGENHARIA

Somente com a 2 Guerra Mundial, os cientistas passaram compreender as relaes entre a estrutura microscpica e as propriedades mecnicas para uma dada


propriedades mecnicas para uma dada composio qumica.


ProcessamentoEstruturaPropriedades Desempenho

AB

CINCIA E ENGENHARIA DOS CINCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAISMATERIAIS


Comportamento de transparncia a luz de trs amostras de xido de alumnio[Al2O3 alumina]: (A) monocristalino (safira) transparente; (B) policristalinocompletamente denso translucido; (C) policristalino com 5% de porosidade opaco.

BC


Alumina translcida pala lmpadas de vapor de sdio



A B

(A) Microestrutura policristalina com porosidades opaca; (B) Microestrutura policristalina densa translucida; .

Por que estudar cincia e engenharia dos materiais

Necessidade de selecionar materiais Condies de servio Deteriorao das propriedades durante o servio Fatores econmicos



Fatores econmicosClassificao dos materiais

Metais Cermicos Polmeros Compsitos Semicondutores Biomateriais


DEFINIESDEFINIES Tipos de ligao

Metlica Ligao metlica no-direcional no h restries quanto ao

nmero e posies dos vizinhos mais prximos. Inica

Doao de eltrons.


Doao de eltrons. Na ligao inicas ons positivos (ctions) e ons negativos (nions)

esto unidos atravs das foras de Coulomb. No-direcionais e com restries quanto ao nmero e posies dos

vizinhos mais prximos (carga e tamanho relativo dos ons). Covalente

Ocorre quando h compartilhamento de eltrons entre dois tomos adjacentes.

Ligao direcional.2 de junho de 2015 Parnamirim - RN

DEFINIESDEFINIES Tipos de Materiais

Metais Ligas metlicas

Cermicas


Cermicas Inicas; Covalentes.

Polmeros Compsitos


DEFINIESDEFINIES Materiais quanto a conduo de

eletricidade Condutor

Presena de eltrons na banda de conduo.


Presena de eltrons na banda de conduo. Isolante (dieltrico)

No tem eltrons na banda de conduo. Semi-condutores

Eventualmente pode ter eltrons na banda de conduo.


Materiais e LigaesMateriais e Ligaes


1. Ligaes interatmicas primriasa) Ligaes inicas (ex: NaCl)

Elemento Z Camada K Camada L Camada M

Na 11 1s2 2s22p6 3s1

Cl 17 1s2 2s22p6 3s23p5



Cl 17 1s2 2s22p6 3s23p5


Obs: A ligao inica no direcional



b)Ligaes covalentes (ex:H2O)Elemento Z Camada K Camada L

H 1 1s1

O 8 1s2 2s22p4



Obs: a ligao covalente direcional


c) Ligaes metlicas (ex: Cu)Elemento Z Camada k Camada L Camada M Camada N

Cu 29 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1



Obs: a ligao metlica no direcional


d)Ligaes secundrias ou ligaes de Van derWaals (ex: pontes de hidrognio)




Dipolo permanente

Dipolo induzido


Dipolo induzido


Ligao atmica nos slidos Foras e energias de ligao

RARAL 0FFFFF ====++++++++====



RALr

Rr

AL

r

LL

EEEdrFrdFE

drFEFdrE

++++====++++====

========


Grficos fora de ligao e energia de ligao x distnciainteratmica



Materiais e LigaesMateriais e Ligaes Relao a ligao qumica, energia de ligao e

propriedades trmicas


A B

(A) Materiais com ligaes atmicas fortes; (B) Materiais com ligaes atmicas fracas.

Materiais e LigaesMateriais e Ligaes Relao a ligao qumica, energia de ligao e

propriedades trmicas


Materiais e LigaesMateriais e Ligaes Relao entre energia de ligao e a temperatura de

fuso de diferentes substcias


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