As Ciências dos Materiais

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ENSINO PRESENCIAL COM SUPORTE ead

Engenharia de Produção – Engenharia, Cientifico ii

cleber pereira da silva – RA: 248822014

Portfólio 01

Ciência dos Materiais

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Guarulhos

2018

cleber pereira da silva

portfólio 01

Ciência dos Materiais

Trabalho apresentado ao Curso Engenharia de Produção  da Faculdade ENIAC para a disciplina Ciência dos Materiais.

Prof: Thiago Alexandre Alves de Assumpção.

Guarulhos

2018

 

1. Em materiais cristalinos é comum o surgimento de defeitos, que podem ser classificados em pontuais, lineares ou volumétricos. Qual(is) o(s) mecanismo(s) de formação de defeitos lineares? Como essas discordâncias afetam a resistência do material?

Os mecanismos de formação de defeitos lineares são defeitos que originam uma distorção da rede centrada em torno de uma linha. As discordâncias são originadas durante a solidificação dos sólidos cristalinos. Podem também ser originadas por deformação plástica, ou permanente, de sólidos cristalinos, por condensação de lacunas e por desajustamentos atômicos em soluções sólidas. Os dois principais tipos de defeitos lineares são: discordâncias em linha, cunha (aresta) e em hélice espiral (ou parafuso). A combinação destes dois tipos origina as discordâncias mistas, que têm componentes cunha (aresta) e parafuso (espiral).

2. Uma barra cilíndrica de cobre de diâmetro inicial igual a 28,0 mm sofreu uma deformação plástica a frio, sendo o diâmetro final depois da deformação igual a 22,5 mm. (a) Determine o grau de deformação em % de redução de área (%TF - Trabalho a Frio). (b) Estime, utilizando os gráficos abaixo, o limite de escoamento e a ductilidade deste metal depois da deformação a frio.

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(a) Determine o grau de deformação em % de redução de área (%TF - Trabalho a Frio).

D1= 28 mm

D2= 22,5 mm

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O grau de deformação de redução de área trabalho a frio é de 35,43%.

(b) Estime, utilizando os gráficos abaixo, o limite de escoamento é de aproximadamente 300 Mpa. E a ductilidade deste metal depois da deformação a frio é de 7%.

3. Como a precipitação de uma segunda fase em materiais cristalinos é um processo ativado termicamente, uma expressão de Arrhenius pode ser usada para estimar o tempo exigido para alcançar a dureza máxima. Como uma primeira aproximação, você pode tratar 𝑡𝑚𝑎𝑎 −1 como uma “taxa”, onde 𝑡𝑚𝑚𝑚 é o tempo para alcançar a máxima dureza. Para determinada liga de alumínio, 𝑡𝑚𝑚𝑚 é de 50 horas a 150 °C e somente 5 horas a 250 °C. Use a Equação dada abaixo para calcular a energia de ativação (em Joules) para esse processo de precipitação. Considere R = 8,31 J/mol.K e as temperaturas em Kelvin.

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T1 = 150 + 273,15   →   T1 = 423,15º

T2 = 250 + 273,15   →   T2 = 523,15º

R= 8,31 J/mol.K

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Resposta:

A energia de ativação é de [pic 8]

4. Uma vareta de Aço 1040 cilíndrica com raio de 7,8 mm é estirada através de uma matriz de 6,1 mm de raio. Qual é a porcentagem resultante de trabalho a frio? Sabendo que durante o procedimento de trabalho a frio, a peça acumula muitas tensões e com base nos gráficos do exercício 2, qual deve ser o limite de escoamento e a ductilidade do aço trabalhado a frio? Explique o que poderia acontecer com a vareta, caso o trabalhado a frio continuasse para dimensões menores que 6,1 mm de raio sem o devido tratamento térmico, já que a curva da ductilidade do Aço 1040 termina em ~38%.

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Resposta:

A porcentagem resultante de trabalho a frio é de 38,84.

O limite de escoamento é aproximadamente 780 Mpa.

A a ductilidade do aço trabalhado a frio é de 10%.

Poderia acontecer com a vareta, caso o trabalhado a frio continuasse para dimensões menores que 6,1 mm de raio, poderia acontecer de se romper e não existir mais ligações.

5. Na figura a seguir, o tratamento de recozimento está dividido em três regiões, a recuperação, a recristalização e o crescimento do grão, associando-os aos efeitos causados na ductilidade e no limite de resistência à tração do material e também às temperaturas de transição entre cada tipo de tratamento. Faça uma estimativa do tamanho do grão, da ductilidade e da resistência à tração do material tratado nas temperaturas de 400, 500 e 600 °C.