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Curso de Engenharia de Produção

Curso de Engenharia Mecânica Curso de Engenharia Química

CIÊNCIA DOS MATERIAIS

Produto Produção Qualidade Processos Manutenção

Propriedades Desempenho Custo

Processamento

Prof Alexandre Vieceli,, Dr.. Eng.. C..

Composição Microestrutura

Caxias do Sul 2006

1. Introdução à Ciência dos Materiais 3
1.1. Um breve histórico dodesenvolvimento de materiais 3
1.2. Apresentação dos tipos de materiais para peças técnicas 3
1.3. Panorama geral do uso de materiais - referência: indústria automotiva 5
2. Propriedades 6



3.1. Metais Monofásicos 15
3.2. Propriedades das Ligas Monofásicas 17

3.4. Critérios de Seleção de Ligas Metálicas 21

3. Ligas Metálicas _ 15 3.3. Classificação das Ligas Metálicas _ 194. Cristalinidade e Microestrutura _ 24 4.1. Reticulados Principais _ 25 4.2. Ligação Metálica _ 27 4.3. Defeitos Cristalinos _ 27 4.4. Estrutura Granular dos Materiais: _ 28

5. Deformação dos Materiais 31

5.2. Direções e Planos dos Cristais 31

5.4. Discordâncias 34
6. Efeito da Temperatura nos Metais 38

5.1. Deformação Elástica _ 31 5.3. Deformação Plástica _ 32 6.1.Deformação a Quente _ 40 6.2. Introdução aos Tratamentos Térmicos Industriais _ 40

7. Metais Bifásicos e Diagramas de Equilíbrio 42
7.1. Diagramas de Equilíbrio Diversos 42
7.2. Diagrama de Equilíbrio Fe-C 4

8. Efeito da Velocidade de Resfriamento nos Metais 50
8.1. Fases Metaestáveis 50
8.2. Os Tratamentos Térmicos nos Aços 50

8.3. Endurecimento por Precipitação _ 52



10.Introdução aos Materiais Cerâmicos 59

1.3. Tipos de Polímeros e Características Gerais 68

1. Materiais Poliméricos _ 63 1.1. Histórico _ 63 1.2. Definições básicas _ 63 1.4. Processamento de Material Termoplástico _ 74

Bibliografia _ 7

A presente apostila é material exclusivo de uso acadêmico, não podendo ser comercializada. O autor não se responsabiliza pelo uso inadequado da mesma.1. Introdução à Ciência dos Materiais

1.1. Um breve histórico do desenvolvimento de materiais

Como sabemos, as necessidades concretas básicas do ser humano são: Alimentos

A importância histórica dos materiais pode ser avaliada pelas diferentes eras das civilizações trogloditas e antigas: idade da pedra lascada: 10.0 aC

A partir de 1620, tecnologias diversas passaram a ser integradasna indústria: tecnologia do ferro fundido: 1620 em diante

tecnologia dos aços: 1850 em diante

tecnologia das ligas leves: 1940 em diante

Os materiais podem ser classificados, atualmente, em quatro níveis, conforme o grau de conhecimento científico utilizado no seu desenvolvimento (Hornbogen, citado por Padilha(1)): 1. Materiais naturais: pedra, madeira, couro, borracha (látex), couro,cobre, etc. 2. Materiais desenvolvidos por meio de sistemática experimentação empírica: bronze, aço, latão, ferro fundido, vidro, concreto, etc. 3. Materiais desenvolvidos com auxílio de conhecimentos científicos: Alumínio e suas ligas, titânio e suas ligas, magnésio e suas ligas, aços inoxidáveis, termoplásticos, elastômeros, metalduro. 4. Materiais projetados desenvolvidos quase que exclusivamentea partir de fundamentos científicos: superligas, ligas de efeito memória, aços de alta resistência, vidros metálicos, cerâmicas técnicas (SiAlON, Al2O3, ZrO2, etc.), semicondutores, materiais para reatores nucleares, etc.

1.2. Apresentação dos tipos de materiais para peças técnicas

Durante as últimas gerações, nós presenciamos e nos beneficiamos com o desenvolvimento de numerosos novossistemas tecnológicos. Uma grande fração da energia elétrica gerada vêem de plantas geradoras de força nuclear. Aviões a jato de alta velocidade carregam centenas de passageiros e carregarão muito mais em alguns anos em velocidades extraordinárias. Naves espaciais tripuladas já visitaram a lua e se preparam para levar a vida humana a outros planetas. Perto de todos nós, computadores de alta...
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