O PLANO DE ENSINO

PLANO DE ENSINO

Dados de Identificação
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Ciência dos Materiais I
Professor: Luiz Gustavo M.S. Barbosa
Carga Horária: 72 h
Ementa
Classificação dos materiais; relação entre ligações químicas e propriedade dos materiais; estrutura cristalina dos sólidos; defeitos em sólidos cristalinos; difusão em sólidos; propriedades mecânicas em sólidos; mecanismos de aumento de resistência mecânica; diagramas de fases; transformações de fases em materiais metálicos; tratamentos térmicos; tratamentos termoquímicos; principais propriedades e aplicações para materiais metálicos.
Objetivos
Objetivo Geral: Possibilitar ao acadêmico o conhecimento dos conceitos e teorias relacionados a ciência e engenharia de materiais. Objetivos Específicos: Conhecer as principais estruturas cristalinas dos materiais e os principais processos de tratamento térmico de metais. Reconhecer e analisar as transformações de fases dos metais a partir do diagrama de equilíbrio de fases. Conhecer os materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos, e seus processos de fabricação.
Cronograma*
Encontro	Conteúdo Programático
1	Introdução à disciplina – Ementa – Métodos de avaliação.
2	Classificação dos materiais.
3	Elementos químicos e ligações químicas - Principais propriedades físicas dos materiais;
4	Estrutura cristalina: conceitos fundamentais, célula unitária.
5	Sistemas cristalinos, Polimorfismo e alotropia, Direções e planos cristalográficos, anisotropia.
6	Imperfeições cristalinas: Defeitos pontuais (vazios, solutos), Defeitos de linha (discordâncias), Defeitos de interface (grão e maclas), Defeitos volumétricos (inclusões, precipitados)
7	Observação da macro e microestrutura: forma dos grãos, determinação do tamanho de grão, observação de fases e inclusões.
8	Mecanismos de movimento atômico (difusão). Mecanismo da difusão. Fatores que influem na difusão.
9	Difusão no estado estacionário.  Difusão no estado não-estacionário.
10	. Mecanismos de deformação e aumento de resistência; Encruamento e Recozimento.
11	Propriedades Mecânicas dos Metais. Diagrama Tensão – Deformação
12	Deformação elástica e plástica. Resistência e Ductilidade.
13	PRIMEIRA  AVALIAÇÃO
14	Nucleação.
15	Princípios e Aplicações da solidificação dos metais.
16	Diagramas de fases; Soluções sólidas; transformações de fases em materiais metálicos; Regra da alavanca.
17	Diagramas de fases; Soluções sólidas; transformações de fases em materiais metálicos; Regra da alavanca.
18	Diagrama de fases Fe-C. Definição - pontos e linhas importantes.
19	Diagrama de fases Fe-C. Constituintes (ferrita, cementita, perlita e austenita).
20	Diagrama de fase Al –Si. Pontos importantes e fases formadas no equilíbrio.
21	Tratamentos Térmicos – Principais tratamentos térmicos dos aços.
22	Efeito dos elementos de liga nos aços; Temperabilidade.
23	Tratamentos Térmicos dos ferros fundidos e não-ferrosos.
24	Tratamentos termoquímicos (nitretação).
25	Tratamentos termoquímicos (cementação).
26	SEGUNDA AVALIAÇÃO
27	Materiais Poliméricos.
28	Materiais Poliméricos.
29	Materiais Poliméricos.
30	Processos de Fabricação ligados a produtos poliméricos.
31	Introdução aos Materiais Cerâmicos.
32	Cerâmicas Avançadas.
33	Processos de Fabricação ligados a materiais cerâmicos.
34	Materiais Compósitos.
35	Materiais Compósitos.
36	AVALIAÇÃO FINAL
Metodologia de Ensino
Os conteúdos serão abordados em aulas teórico expositivas visando a utilização de exemplos relacionados com o cotidiano e com a área de formação dos alunos. Resolução de problemas-modelo, análise e demonstração dos fenômenos físicos (quando possível com equipamentos), apresentação de vídeos e trabalhos feitos em classe e extra-classe irão complementar as aulas teóricas.
Avaliação de Aprendizagem
O aluno será avaliado mediante três provas dissertativas. Durante o semestre o aluno será incentivado a resolver questões do tipo desafio que poderão ser acrescentadas a nota. Cada avaliação terá peso diferente no somatório de notas, conforme os critérios abaixo: Primeira avaliação (P1) = 2,0 Segunda avaliação (P2) = 3,0 Terceira avaliação (P3) = 5,0 A nota final (NF) corresponde ao somatório das notas obtidas nas avaliações, ou seja, NF = P1+P2+P3. Estará aprovado o aluno de obtiver uma nota final igual ou maior que 5,0, ou seja, NF ≥ 5,0 = Aprovado. Estará reprovado o aluno que obtiver nota final menor que 5,0, ou seja, NF < 5,0 = Reprovado.
Recuperação Paralela
Recuperação paralela de conteúdos: desenvolvida durante o processo de ensino-aprendizagem quando diagnosticada a necessidade, por meio de atendimento ao aluno em horários a serem combinados com os professor.
Bibliografia Básica
CALLISTER JÚNIOR, Willian D. Ciência e engenharia dos materiais: uma introdução. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. CHIAVERINI, Vicente. Tratamentos térmicos das ligas metálicas. São Paulo: ABM, 2003. SHACKELFORD, James. Ciência dos materiais. 6.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2008.
Bibliografia Complementar
SMITH, Willian F.; HASHEMI, Javad. - Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais. 5. ed São Paulo: Mc Graw-Hill, 2012. ASKELAND, Donald R.; PHULÉ, Pradeep P. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage Learning, 2008. CHIAVERINI, Vicente. Aços e ferros fundidos. São Paulo: ABM, 1995. RUSSEL, John Blair. Química geral. 2.ed. São Paulo: Makron Books, 1994. 2v. SANTOS; Rezende Gomes dos. Transformações de fases em materiais metálicos. Campinas: Editora Unicamp, 2006.

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