Introdução a ciencia dos materiais

Introdução à Ciência dos Materiais
Cap 1. Características exigidas nos materiais usados em engenharia
1-1 INTRODUÇÃO. Todo engenheiro mecânico, civil, eletricista ou de outra especialidade — está vitalmente interessado nos materiais que lhe são disponíveis. Quer seu produto seja uma ponte, um computador, um veículo espacial ou um automóvel, deve ter um profundo conhecimento das propriedades características e do comportamento dos materiais que vai usar. Considere-se, por exemplo, a variedade de materiais usados na manufatura de um automóvel: ferro, aço, vidro, plásticos, borracha, apenas para citar alguns. E, somente para o aço, ha cerca de 2000 tipos ou modificações. Com que critério é feita a escolha do material adequado para uma determinada peça? Ao fazer a sua escolha, o engenheiro deve levar em conta propriedades tais como resistência mecânica, condutividade elétrica, térmica, densidade e outras. Além disso, deve considerar o comportamento do material durante o processamento e o uso, onde plasticidade, usinabilidade, estabilidade elétrica, durabilidade química, comportamento irradiante são importantes, assim como, custo e disponibilidade. Por exemplo, (Fig. 1-1), o aço para o pinhão de um motor deve ser facilmente usinado durante o processamento, mas, quando pronto, o pinhão deve ser suficientemente tenaz para resistir a severas condições de uso. Paralamas devem ser feitos com um metal que seja facilmente moldável, mas que deverá resistir à deformação por impacto. Condutores elétricos devem suportar temperaturas extremas e a características "corrente/tensão" de um semicondutor deve permanecer constante por um longo período de tempo. Muitos projetos avançados em engenharia dependem do desenvolvimento de materiais completamente novos. Por exemplo, o transistor nunca poderia ter sido construído com os materiais disponíveis ha dez anos atrás; o desenvolvimento da bateria solar requereu um novo tipo de semicondutor; e, embora os projetos de turbinas a gás estejam