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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamentode EngenhariaMetalúrgicae de Materiais

PMT 2100 -Introduçãoà Ciênciados MateriaisparaEngenharia 2º semestrede 2008 (versão2007)

PMT2100 Introdução à Ciência dos Materiais para Engenharia EPUSP -2007

Parte I

Ciência e Engenharia dos Materiais : Definições Classificação dos Materiais

•Apresentar a relação entre Ciência dos Materiais e Engenharia de Materiais.

•Apresentar a relação entre composição, estrutura, processamento e propriedades/desempenho de um material.

•Apresentar uma classificação dos diferentes tipos de materiais.

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3 Definições

–Investigação das relações entre composição/estrutura e propriedades dos materiais

–Projeto, desenvolvimento ou aperfeiçoamento de técnicas de processamento de materiais (= técnicas de fabricação) com base nas relações composição/estrutura e propriedades.

•Desenvolvimento de formas de produção de materiais socialmente desejáveis a custo socialmente aceitável.

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•Ciência e Engenharia dos Materiais são campos intimamente interligados e interdisciplinares.

•“Ciência e Engenharia dos Materiais é a área da atividade humana associada com a geração e a aplicação de conhecimentos que relacionem composição, estrutura e processamento de materiais às suas propriedades e usos.” Morris Cohen, MIT (in Padilha, A.F. –Materiais de Engenharia, Hemus, 1997, cap. 1)

–Desenvolvimento de materiais já conhecidos visando novas aplicações ou visando melhorias no desempenho.

–Desenvolvimento de novos materiais para aplicações conhecidas.

Definições

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5 Objeto

Ciência e

Engenharia de Materiais

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6 Composição e Estrutura

•Estrutura

–Associada ao arranjo dos componentes do material em estudo

–Pode (e deve) ser analisada em diferentes ESCALAS

•Estrutura em escala atômica (menor ou igual a nm= 10 -9 m) m=10 -3 m)

•Microestrutura (alguns µm = 10-6 m até m)

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Bloco de motor em liga de alumínio fundido (material em desenvolvimento) Ford Motor Company

Escala Atômica

Escala “Nano”

Escala “M icro ”

Escala “Macro” Estruturas

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–Tipo e intensidade da resposta a um estímulo que é imposto ao material

•As principais propriedades dos materiais podem ser agrupadas em:

– Mecânicas – Elétr icas

–T érmicas

–Ó pticas

–de Degradação (corrosão, oxidação, desgaste)

Propriedades de um Material

Processamento e Desempenho

•Processamento: conjunto detécnicas para obtenção de materiais com formas e propriedades específicas.

•Desempenho: resposta do material a um estímulo externo, presente nas condições reais de utilização.

Exemplo : Três amostras de óxido de alumínio (Al2O3 ) processadas por diferentes rotas.

Monocristal (transparente)

Po licristal denso (translúcido)

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