Materiais de Engenharia

Microestruturas e Propriedades

Ângelo Fernando Padilha

(Completo)

Título: Materiais de Engenharia - Microestruturas e Propriedades
Autor: Ângelo Fernando Padilha
N° de Páginas: 350
Edição: 1ª
Idioma: Português
Formato: PDF

Sumário

Agradecimentos .......................................................................   09

Apresentação............................................................................   11

1. Os Materiais de Engenharia ...................................................   13

2. O Átomo ..............................................................................   33

3. As Ligações Atômicas...........................................................   47

4. Estrutura Cristalina ...............................................................   59

5. Direções e Planos Cristalográficos..........................................  77

6. Determinação da Estrutura Cristalina .....................................  89

7. Defeitos Puntiformes e Soluções Sólidas ................................ 103

8. Difusão no Estado Sólido........................................................ 121

9. Defeitos de Linha (Discordâncias).......................................... 145

10. Defeitos Bidimensionais ou Planares..................................... 181

11. Sólidos Amorfos ................................................................. 200

12. Sólidos Parcialmente Cristalinos........................................... 213

13. Classificação e Quantificação das Microestruturas................ 223

14. Principais Ensaios Mecânicos ............................................. 237

15. Propriedades Mecânicas ..................................................... 251

16. Propriedades Elétricas ........................................................ 271

17. Propriedades Térmicas ....................................................... 289

18. Propriedades Óticas............................................................. 303

19. Propriedades Magnéticas .................................................... 317

20. Algumas outras Propriedades Importantes ........................... 331

Índice ...................................................................................... 343

Os Materiais de Engenharia

Segundo Morris Cohen, conceituado cientista de materiais do não menos conceituado Massachusetts Institute of Technology (MIT),materiaissão substâncias com propriedades que as tornam úteis na construção de máquinas, estruturas, dispositivos e produtos. Em outras palavras, os materiais do universo que o homem utiliza para “fazer coisas”.

Os materiais sólidos são freqüentemente classificados em três grupos principais: materiais metálicos, materiais cerâmicos e materiais poliméricos ou plásticos. Esta classificação é baseada na estrutura atômica e nas ligações químicas predominantes em cada grupo. Um quarto grupo, que foi incorporado nesta classificação nas últimas décadas, é o grupo dos materiais compósitos. Em seguida, descreveremos brevemente os quatro grupos acima mencionados.

Materiais metálicos

Os materiais metálicos são normalmente combinações de elementos metálicos. Eles apresentam um grande número de elétrons livres, isto é, elétrons que não estão presos a um único átomo. Muitas das propriedades dos metais são atribuídas a estes elétrons. Por exemplo, os metais são excelentes condutores de eletricidade e calor e não são transparentes à luz. A superfície dos metais, quando polida, reflete eficientemente a luz. Eles são resistentes mas deformáveis. Por isto são muito utilizados em aplicações estruturais.

Entre os quatros grupos de materiais mencionados anteriormente, os materiais metálicos, e em particular os aços, ocupam um lugar de destaque devido à sua extensiva utilização. Cerca de 70 dos 92 elementos da tabela periódica encontrados na natureza têm caráter metálico preponderante. Os metais mais tradicionais, tais como cobre, ouro e ferro são conhecidos e utilizados há alguns milênios.

No período entre 5000 e 3000 a.C., ou seja, dois milênios após a introdução da agricultura, surgiu uma série de invenções importantes. O homem desenvolveu o forno de “alta temperatura”, onde ele aprendeu a fundir os metais e a empregá-los para dominar os animais. Ele inventou o arado, a carroça, as embarcações, a vela e a escrita. No início da era cristã o homem conhecia sete metais: cobre, ouro, prata, chumbo, estanho, ferro e mercúrio.

Embora a civilização clássica da Grécia tenha explorado quase completamente as possibilidades oferecidas pelos metais e outros materiais disponíveis desde eras precedentes, na produção de cerâmicas, joalheria, esculturas e arquitetura, eles pouco fizeram para inovar o campo dos materiais. O mesmo pode-se dizer dos romanos, que adquiriram uma grande reputação como engenheiros. Por outro lado, foram os romanos que disseminaram no seu vasto império o ferro como material propulsor da economia.

Um fato importante ocorreu em Mainz (Alemanha), onde Johannes Gutenberg (c.1397-1468) iniciou experiências com a fundição de tipos ou caracteres metálicos (chumbo) durante a década de 1440. Por volta de 1445, ele e seus colaboradores foram capazes de imprimir a “Bíblia de Gutenberg”. Sabemos muito mais sobre os processos de produção de materiais no século XVI do que em épocas anteriores, devido à imprensa.

Em 1540, o italiano Vannocio Biringuccio publicou sua obra clássica De La Pirotechnia. No seu livro ele trata da fundição e conformação de metais, além da fabricação de vidro e de pólvora.

Em 1556, foi publicada a obra também clássica de George Bauer (em latim, Georgius Agricola), denominadaDe Re Metallica. Ele viveu nas regiões da Boemia e Silésia e descreve detalhadamente no seu livro operações de mineração e de fundição

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Fonte: *Baixei na Boa*