Ciências dos materiais

1 - Definição São substâncias inorgânicas, as quais são compostas de um ou mais elementos metálicos e podem também conter elementos não-metálicos. Exemplos de elementos metálicos são: ferro, cobre, alumínio, níquel e titânio. Elementos não-metálicos como o carbono, nitrogênio e oxigênio podem estar contidos nos materiais metálicos. Metais tem uma estrutura cristalina, na qual os átomos são arranjados de uma maneira ordenada. Metais são bons condutores elétricos e térmicos. Muitos metais são relativamente resistentes e dúcteis na temperatura ambiente, e muitos mantêm boa resistência mesmo em altas temperaturas. Metais e suas ligas são divididos em duas classes comumente: metais ferrosos e metais não-ferrosos.

2 - Propriedades

2.1 - Densidade A definição clássica é "peso por unidade de volume". O valor inverso é chamado "volume específico". A tabela 1 mostra a densidade, de alguns metais mais conhecidos. Nas ligas metálicas, a densidade muda devido à incorporação de outros átomos com massa diferente, bem como às alterações na microestrutura.

Tabela 1 - Densidade e temperatura de fusão de alguns elementos.
ELEMENTO
SÍMBOLO
DENSIDADE(g/cm³)
PONTO DE FUSÃO (ºC)
Alumínio
Al
2,699
660
Berílio
Be
1,848
1277
Carbono (grafita)
C
2,25
3727
Cromo
Cr
7,19
1875
Cobre
Cu
8,96
1083
Chumbo
Pb
11,36
327
Estanho
Sn
7,3
232
Ferro
Fe
7,87
1539
Manganês
Mn
7,43
1245
Magnésio
Mg
1,74
650
ELEMENTO
SÍMBOLO
DENSIDADE(g/cm³)
PONTO DE FUSÃO (ºC)
Molibdênio
Mo
10,22
2610
Niobio
Nb
8,57
2468
Níquel
Ni
8,90
1453
Ouro
Au
19,32
1063
Titânio
Ti
4,51
1668
Tungstênio
W
19,3
3410
Vanádio
V
6,10
1900
Zinco
Zn
7,13
419

2.2 - Propriedades Mecânicas A resistência mecânica de um material é caracterizada pelo parâmetro chamado tensão, que é a resistência interna de um corpo a uma força externa aplicada sobre ele, por unidade de área.
Considerando uma barra de área transversal A0 submetida a um esforço de