Lista de exercícios ciencias dos materiais

Especialização em Tecnologia de Fundição - IPT
Transformações de fase no estado sólido

Prof. Marcelo F. Moreira

Lista de exercícios - turma 3 (2010)

Revisão sobre metalurgia física

Leitura recomendada:
1) Callister Jr. W. D. Materials Science and engineering An introduction John Wiley & Sons 5th edition 2000
2) Shackelford J. F. Introdution to Materials Science for Engineers Prentice Hall Inc. 4th edition 1996

1- Quais as principais diferenças entre materiais amorfos e materiais cristalinos?
R:
Alotropia – é uma mudança de reticulado cristalino (não envolve alteração de composição) – pela alteração da temperatura de pressão. Ex: Fe (puro) “CCC” ferrita ---- Temperatura 912°C Fe (puro) “CFC” Austenita.
Polimorfismo – Alteração de reticulado com temperatura ou pressão --- só cerâmico.

3- Calcular a fração de lacunas (Nv/N) para o cobre na temperatura ambiente (293 K) e na temperatura de 1350 K. Assuma uma energia de ativação de 0,9 eV/átomo para as duas temperaturas.
Dados: A temperatura de fusão do cobre puro é 1356 K. k = 8,62 x 10-5 eV/átomo. K
R:
Nv – (Numero de lacunas)
N – Numero total de átomos
Nv/N –(Fração de lacunas) = e^(-Q/K.T) = Nv/N = exp (Q/K.T)
Nv/N =exp(-0,9/(8,62x10^-5x293) 3.34x10^-16
Outro exemplo - Nv/N =exp(-0,9/(8,62x10^-5x1350) 4.37x10^-4

4- A presença de impurezas ou a adição de elementos de liga diminui o número de lacunas em um material metálico? Justifique sua resposta.
R:
Nv/N não se altera se um átomo ocupar uma lacuna o material produz uma nova fração de equilíbrio

5- Por que a resistência dos cristais reais é muito menor (1/100 a 1/1000) do que a resistência calculada pela tensão teórica cisalhante máxima (cálculo de Frenkel - 1926)?
R:
Nos cristais reais existem defeitos cristalinos denominados discordância, estes facilitam a movimentação de planos atômicos atômica e os cristais deformam-se mais facilmente exigindo uma tensão 1000 á 10000 vezes menor

6- Sabendo-se que a