Resumo Cmat P1 (Renan)

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Os Materiais 
 
Estrutura 
A estrutura de um material se refere ao arranjo dos 
seus componentes internos, sendo ele macroscópico 
ou microscópico. 
Propriedades 
Uma propriedade de um material consiste em uma 
peculiaridade do material em termos do tipo e da 
magnitude de sua resposta a um estímulo específico 
que lhe é imposto. 
Podem ser agrupadas em seis categorias: 
 Mecânicas: 
Se referem à deformação a uma carga ou for-
ça aplicada 
 Elétricas: 
Se referem à condutividade elétrica e a cons-
tante dielétrica 
 Térmicas: 
É representada em termos da capacidade ca-
lorífica e da condutividade térmica 
 Magnéticas: 
Demonstram a resposta à aplicação de um 
campo magnético. 
 Óticas: 
Representam as respostas à radiação eletro-
magnética e é caracterizada pelos índices de 
refração e refletividade. 
 Deteriorativas: 
Se referem à reatividade química dos materi-
ais. 
Processamento e desempenho 
O processamento define a estrutura do material e o 
desempenho se da através de suas propriedades. 
 
Classificação dos materiais: 
Metais 
 São compostos por um ou mais elementos 
metálicos e alguns não metálicos em peque-
nas quantidades. 
 Seus átomos são arranjados de maneira orde-
nada. 
 São densos, rígidos, resistentes, dúcteis (de-
formam sem fraturar). 
 Possuem elétrons não localizados, por isso 
são bons condutores de eletricidade e calor. 
 São opacos, porém brilham quando polidos. 
 Possuem propriedades magnéticas desejáveis. 
Cerâmicas: 
 São compostos por materiais metálicos e não 
metálicos, na maioria, consistidos de óxidos, 
nitretos e carbetos. 
 São rígidos e resistentes. 
 Não são dúcteis nem resistem a fraturas 
 São isolantes de calor e eletricidade. 
 Resiste a altas temperaturas. 
 Podem ser opacos, translúcidos ou transpa-
rentes. 
 Quando são constituídos a base de óxidos, e-
xibem comportamento magnético. 
Polímeros 
 São compostos por materiais não metálicos. 
 Estrutura molecular muito grande. 
 Baixa densidade. 
 Não são rígidos nem resistentes. 
 Muito dúcteis e flexíveis. 
 Inertes quimicamente. 
 Amolecem ou decompõem-se em temperatu-
ras modestas. 
 Baixa condutividade elétrica e térmica. 
 Não são magnéticos. 
Compósitos 
Compósitos são compostos por dois ou mais materiais 
individuais. Seu objetivo é obter as propriedades ne-
cessárias que não são encontradas em materiais iso-
lados e incorporar as melhores características dos 
seus componentes. 
Processamento Estrutura Propriedade Desempenho
Semicondutores 
Possuem propriedades elétricas intermediária dos 
condutores e isolantes. São muito sensíveis a impure-
zas. Foram os responsáveis pelo desenvolvimento de 
circuitos integrados e principalmente pela informáti-
ca. 
Biomateriais 
São componentes empregados no interior do corpo 
humano. Não devem produzir toxinas, nem oxidarem. 
Devem ser compatíveis com o organismo. Podem ser 
formados por qualquer tipo de material. 
Nanomateriais 
São componentes elaborados em escala nano métrica 
(10-9). Criados para terem tamanhos e propriedades 
específicas para seu uso. 
Aplicação e processamento de ligas metálicas 
 
As ligas metálicas podem ser conformadas ou fabrica-
das em componentes úteis. Tem suas propriedades 
modificadas pelos processos de fabricação e por tra-
tamentos específicos. 
As ligas são classificadas em duas classes, as ferrosas 
onde o ferro é o principal componente e as não-
ferrosas onde o ferro não está presente. 
Ligas ferrosas 
São importantes como materiais de construção e são 
produzidos em larga escala devido a grande concen-
tração de ferro na crosta terrestre, por serem baratas 
de se extrair e manipular e por sua grande versatilida-
de. Sua desvantagem é a suscetibilidade à corrosão. 
Aços 
São ligas constituídas principalmente de ferro e car-
bono podendo ter a presença de outros elementos. 
Suas propriedades mecânicas dependem da concen-
tração de carbono. 
Aços com baixo teor de carbono 
É o mais produzido, contém menos do que 0,25% de 
peso de C e não respondem a tratamentos térmicos 
que visem à formação de martensita, uma fase meta-
estável composta por Fe que está supersaturada 
com C e que é o produto de uma transformação atér-
mica da austenita. 
 
Figura 1: Martensita 
A resistência é obtida através de trabalho a frio. 
Microestrutura constituída de ferrita e perlita. 
 
Figura 2: Ferrita 
 
Figura 3: Perlita 
Tem baixa dureza e resistência, mas grande ductili-
dade (capacidade de suportar deformação plástica 
antes de fraturar) e tenacidade (capacidade de absor-
ver energia antes da fratura). 
São aplicáveis em automóveis (carcaça), formas estru-
turais, tubulações, edificações, pontes e latas esta-
nhadas. 
 
Figura 4: Estrutura de Aço com baixo teor de carbono 
 Limite de escoamento: 275 MPa 
 Limite de resistência: 415 a 550 MPa 
 Ductilidade: 25% AL 
Existem também aços de alta resistência e baixa liga 
formados por elementos como Cu, V, Ni e Mo. 
São mais resistentes, Limite de resistência ≤ 48MPa, 
mas igualmente dúcteis , conformáveis e usináveis. 
São mais resistentes a corrosão na CNTP. 
Aços com médio teor de carbono 
São ligas produzidas com concentrações de C entre 
0,25% a 0,60% do peso. São tratadas termicamente 
por: 
 Austenitização : Transformação em austenita 
por aquecimento. 
 Têmpera: Resfriamento rápido a partir de 
temperatura acima da Tc . Trasnforma auste-
nita em martensita. Aumenta tenacidade. 
 Revenimento: Aquecimento até abaixo da Tc e 
resfriamento adequando. Ajusta propriedades 
mecânicas. 
Possuem microestrutura da martensita revenida mais 
freqüentemente. 
 
Figura 5: Martensita Revenida 
Possuem baixa endurecibilidade e são tratados termi-
camente em secções muito finas. 
São mais resistentes que os aços de baixo teor de 
carbono, porém menos dúcteis e tenazes. 
São aplicados a rodas e trilhos de trens, engrenagens 
e peças de máquinas que demandam grande resistên-
cia. 
 Limite de escoamento: 430 a 585 MPa 
 Limite de resistência: 605 a 780 MPa 
 Ductilidade: 33% a 19% AL 
Aços com alto teor de carbono 
São ligas que possuem teores de carbono entre 0,60% 
a 1,40% de peso. 
São os mais duros e resistentes, porém os menos dúc-
teis. 
São usados em condições endurecidas e revenidas e 
capazes de resistir a desgastes. 
Chamados de aços-ferramenta quando combinados 
com Cr, V, W e Mo e utilizados como facas de lâminas 
de corte, lâminas de serras, molas e arames de alta 
resistência. 
 
Figura 6: Lâmina com aço de alto teor de carbono 
Aços inoxidáveis 
São altamente resistentes a corrosão e tem como 
principal elemento o Cr, 11% do peso. 
São divididos em Martensíticos, Ferríticos e Austení-
ticos. São usados em altas temperaturas, acima de 
1000ºC e ambientes severos como fornos, aeronaves, 
mísseis e usinas nucleares. 
 
Figura 7: Aço Inoxidável 
 
Figura 8: Panela de aço inoxidável