Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

More documents

Recommendations

Info

Algumas propriedades de materiais estão sujeitas a alteração e melhoria como um resultado de processos e transformações que envolvem difusão atômica. Para que estas transformações ocorram dentro de razoáveis períodos de tempo (usualmente da ordem de horas), elas são ordinariamente realizadas em altas temperaturas nas quais as taxas de difusão são comparativamente rápidas. Estes procedimentos de alta temperatura, muitas vezes denominados tratamentos térmicos, são utilizados pelo menos 1 vez durante a produção de quase todos materiais comuns metálicos, cerâmicos e poliméricos. Por exemplo, a resistência de alguns aços repousa-se em apropriados tratamentos térmicos (Capítulo 11), o mesmo acontecendo com a integridade mecânicade muitas cerâmicas (Seção 14.9).
MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING An Introduction William D. Callister, Jr. , John Wiley & Sons, 1991. 6. PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS METAIS 6.1 - INTRODUÇÃO Muitos materiais, quando em serviço, são submetidos a forças ou cargas; exemplos incluem a liga de alumínio a partir da qual uma asa de avião é construída e o aço do eixo da roda de um automóvel. Em tais situações é necessário conhecer as características do material e projetar o elemento estrutural a partir do qual ele é feito de tal maneira que qualquer resultante deformação não será excessiva e fratura não ocorrerá. O comportamento mecânico do material reflete a correlação entre sua resposta ou deformação a uma carga ou força aplicada. Importantes propriedades mecânicas são resistência mecânica, dureza, dutilidade e rigidez. As propriedades mecânicas de materiais são apuradas (deteminadas) pela execução de cuidadosamente projetados experimentos de laboratório que replicam tanto quanto possível as condições de trabalho. Fatores a serem considerados incluem a natureza da carga aplicada e a sua duração, bem como as condições ambientais. É possível para a carga que ela seja de tração, compressão, ou cizalhamento, e sua magnitude pode ser constante com o tempo, ou ela pode flutuar continuamente. O tempo de aplicação pode ser apenas uma fração de segundo ou ele pode estender-se por um período de muitos anos. A temperatura de serviço pode ser um importante fator. O papel dos engenheiros estruturais é determinar tensões e distribuições de tensões entre componentes estruturais que são submetidos a bem definidas cargas. Isto pode ser executado por técnicas de testes experimentais e/ou por análises de tensões teóricas e matemáticas. Estes tópicos são tratados em textos tradicionais de análise de tensão e de resistência de materiais. Engenheiros de materiais e metalúrgicos, por outro lado, estão concernes à produção e fabricação de materiais para satisfazer requisitos de serviço como previstos por estas análises de tensões. Isto necessariamente envolve um entendimento das correlações entre a microestrutura (isto é, características internas) de materiais e suas propriedades mecânicas. Materiais são frequentemente escolhidos para aplicações estruturais porque eles possuem combinações desejáveis de características mecânicas. A presente discussão está confinada principalmente ao comportamento mecânico de metais; polímeros e cerâmicas estão tratados separadamente porque eles são, num grande grau, mecanicamente dissimilares aos metais. Este capítulo discute o comportamento tensão-deformação de metais e as principais propriedades mecânicas relacionadas a ele e examina outras características mecânicas que são importantes. Tratamentos relacionados aos aspectos microscópicos do mecanismo de deformação e métodos para fortalecer e regular o comportamento mecânico de metais são deferidos para capítulos posteriores. 6.2 - CONCEITOS DE TENSÃO E DEFORMAÇÃO Se uma carga é estática ou varia de maneira relativamente lenta com o tempo e está aplicada uniformemente sobre uma seção reta ou superfície de um elemento estrutural, o comportamento mecânico pode ser determinado por um teste simples de tensão-deformação; este teste é muito
Page 1 and 2:
MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A
Page 3 and 4: explanação dos tipos de materiais
Page 5 and 6: MATERIAIS SCIENCE AND ENGINEERING:
Page 7 and 8: Assim o modelo de Bohr representa u
Page 9 and 10: Naturalmente, nem todos os estados
Page 11 and 12: os mesmos. Em grandes distâncias a
Page 13 and 14: função da distância interatômic
Page 15 and 16: Ligação Metálica Ligação metá
Page 17 and 18: Ligações de Dipolo Permanentes Fo
Page 19 and 20: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A
Page 21 and 22: 3.1b os centros dos átomos estão
Page 23 and 24: 3.5 - CÁLCULOS DE DENSIDADES Um co
Page 25 and 26: estabelecida, não seja mudada. As
Page 27 and 28: planos cristalográficos como poder
Page 29 and 30: É mais difícil correlacionar o em
Page 31 and 32: O Fenômeno da Difração Difraçã
Page 33 and 34: ocorre para amostras em pó; suas c
Page 35 and 36: Nesta expressão, N é o número to
Page 37 and 38: as valências mais comuns são +1 p
Page 39 and 40: tipos discordâncias; estas são de
Page 41 and 42: superficial descrita acima. A magni
Page 43 and 44: Alguns elementos estruturais são d
Page 45 and 46: comprimentos de onda da ordem de 0,
Page 47 and 48: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING -
Page 49 and 50: assim, mais móveis. Além disto, e
Page 51 and 52: (1a) Antes da difusão, quaisquer
Page 53: D o = um pré-exponencial independe
Page 57 and 58: tamanho da amostra. Por exemplo, re
Page 59 and 60: deformação elástica. Quanto maio
Page 61 and 62: haverão constricções (apertos) n
Page 63 and 64: continuada flutua levemente ao redo
Page 65 and 66: dutilidade para vários metais comu
Page 67 and 68: verdadeira ε T definida por ε T =
Page 69 and 70: indentação que por sua vez é rel
Page 71 and 72: ___________________________________
Page 73 and 74: seguinte expressão: s = [{3 i = 1
Page 75 and 76: 7.1. Seja o plano A o meio plano in
Page 77 and 78: Os campos de deformação circundan
Page 79 and 80: cizalhantes existem em todas as dir
Page 81 and 82: Deformação e escorregamento em ma
Page 83 and 84: Engenheiros metalúrgico e de mater
Page 85 and 86: dureza e (c) dutilidade (%EL) para
Page 87 and 88: deformação verdadeira, Equação
Page 89 and 90: frio aumenta a taxa de recristaliza
Page 91 and 92: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A
Page 93 and 94: fracture") porque uma das superfíc
Page 95 and 96: superfície de fratura intergranula
Page 97 and 98: Griffith desenvolveu um critério p
Page 99 and 100: Na discussão acima, um critério f
Page 101 and 102: projeto (ou tensão crítica) σ c
Page 103 and 104: definida como aquela temperaturta n
Page 105 and 106:
Tal como com as outras característ
Page 107 and 108:
fração da vida em fadiga é utili
Page 109 and 110:
isto é, para vidas em fadiga maior
Page 111 and 112:
N f = I ao ac da / [ A (Y ∆σ) m
Page 113 and 114:
de diamante são indentações de m
Page 115 and 116:
de testes compressivos são usualme
Page 117 and 118:
3 diferentes temperaturas. Claramen
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
9.4 - MICROESTRUTURA Muitas vezes ,
Page 123 and 124:
9.6 - SISTEMAS ISOMORFOS BINÁRIOS
Page 125 and 126:
Determinação das Quantidades de F
Page 127 and 128:
produzirá nenhuma alteração micr
Page 129 and 130:
para as fases podem ser determinada
Page 131 and 132:
Figura 9.9 - Representações esque
Page 133 and 134:
Ao tratar com microestruturas, é
Page 135 and 136:
Figura 9.16 - O diagrama de fase ma
Page 137 and 138:
Não é necessário supor que diagr
Page 139 and 140:
se situa ao longo do comprimento da
Page 141 and 142:
L W γ + Fe 3 C (9.15) aquecimento
Page 143 and 144:
(menos do que eutetóide). O resfri
Page 145 and 146:
assim, a resultante microestrutura
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Este t 0,5 também está indicado n
Page 151 and 152:
uma concentração de carbono inter
Page 153 and 154:
Atlas of Isothermal Transformation
Page 155 and 156:
abaixo da temperatura eutetóide e
Page 157 and 158:
aços liga, respectivamente. Figura
Page 159 and 160:
desta liga em relação às transfo
Page 161 and 162:
todos os aços, aqueles que são os
Page 163 and 164:
um aço é mostrada na Figura 10.25
Page 165 and 166:
contínuo. Além disso, adição de
Page 167 and 168:
ecristalização é permitida. Ordi
Page 169 and 170:
Procedimentos convencionais de trat
Page 171 and 172:
ferro-carbono de composição eutet
Page 173 and 174:
vez que estes dados são às vezes
Page 175 and 176:
solubilidade entre os campos das fa
Page 177 and 178:
equilíbrio θ, dentro da fase matr
Page 179 and 180:
precipitado microscopicamente peque
Page 181 and 182:
comuns de conformação. Naturalmen
Page 183 and 184:
forma desejada. Quando solidificaç
Page 185 and 186:
Tabela 12.1a Composições de 5 Aç
Page 187 and 188:
TABELA 12.4 Designações, Composi
Page 189 and 190:
extensivamente. Eles são muito efi
Page 191 and 192:
titânio e suas ligas, metais refra
Page 193 and 194:
Atenção recente tem sido dada a l
Page 195 and 196:
contatos elétricos em placas de ci
Page 197 and 198:
Page 199 and 200:
PROBLEMA EXEMPLO 13.1 Estruturas Cr
Page 201 and 202:
estrutura cristalina seria similar
Page 203 and 204:
PROBLEMA EXEMPLO 13.2. Cálculos de
Page 205 and 206:
Figura 13.13 - Representação esqu
Page 207 and 208:
A expressão estrutura de defeito
Page 209 and 210:
sólido separadas por uma região b
Page 211 and 212:
13.6 - FRATURA FRÁGIL DE CERÂMICA
Page 213 and 214:
Módulo de Ruptura O comportamento
Page 215 and 216:
uma força cizalhante aplicada. A p
Page 217 and 218:
de testes de flexão transversais a
Page 219 and 220:
transparência ótica e a relativa
Page 221 and 222:
Figura 14.5 - Técnica de prensagem
Page 223 and 224:
condutividades térmicas relativame
Page 225 and 226:
A técnica mais comum de conformaç
Page 227 and 228:
Após a queima, um corpo é usualme
Page 229 and 230:
14.11 - REFRATÁRIOS DE SÍLICA O p
Page 231 and 232:
pó, usualmente contendo uma pequen
Page 233 and 234:
deste material resulta de reações
Page 235 and 236:
confiáveis e de resistência à co
Page 237 and 238:
Page 239 and 240:
Tabela 15.2, onde R e R' representa
Page 241 and 242:
substituído com um átomo de Cl. A
Page 243 and 244:
sejam desconsiderados. Ligações s
Page 245 and 246:
Polímeros com Ligações Cruzadas
Page 247 and 248:
H H H H H R H H * * * * * * * * -C-
Page 249 and 250:
15.10 - CRISTALINIDADE DE POLÍMERO
Page 251 and 252:
aproximadamente 10 a 20 nm de espes
Page 253 and 254:
Copolímero alternante Modelo de ca
Page 255 and 256:
10 6 psi (4 x 10 3 MPa) para alguns
Page 257 and 258:
egiões amorfas, por causa do desal
Page 259 and 260:
ligarem. Consequentemente, a temper
Page 261 and 262:
instantânea; isto é, em resposta
Page 263 and 264:
temperatura. O comportamento log E
Page 265 and 266:
tensão-deformação se parece com
Page 267 and 268:
Eng.Sci., 6, 363,1966). Resistênci
Page 269 and 270:
R----C-C-C-C-C-C-C-C----R (16.5) *
Page 271 and 272:
A flexibilidade, dutilidade e tenac
Page 273 and 274:
Técnicas de Conformação Um basta
Page 275 and 276:
pressão para dentro da pré-forma,
Page 277 and 278:
onde R e R' representam átomos lat
Page 279 and 280:
produzida se a camada de adesivo fo
Page 281 and 282:
plasticamente alongadas durante uma
Page 283 and 284:
e da geometria da fase dispersa. "G
Page 285 and 286:
uma cerâmica de carbeto refratári
Page 287 and 288:
térmica é aproximadamente igual
Page 289 and 290:
Para um número de combinações fi
Page 291 and 292:
alinhadas na direção do alinhamen
Page 293 and 294:
À guisa de sumário, então, comp
Page 295 and 296:
facilidade de fabricação. Os pol
Page 297 and 298:
tais como tungstênio. Excelentes r
Page 299 and 300:
Figura 17.10 - Diagrama esquemátic
Page 301 and 302:
carregamento no plano e também qua
Page 303 and 304:
Page 305 and 306:
uma reação de redução e será a
Page 307 and 308:
quais imerso numa solução 1 M de
Page 309 and 310:
eatividades relativas de um número
Page 311 and 312:
Todas as reações eletroquímicas
Page 313 and 314:
abruptamente em magnitude. ________
Page 315 and 316:
normais. Com o aumento do potencial
Page 317 and 318:
1. Se o acasalamento de metais diss
Page 319 and 320:
Figura 18.18 Ilustração esquemát
Page 321 and 322:
A tensão que produz trincas de cor
Page 323 and 324:
experimenta oxidação e, ao ceder
Page 325 and 326:
do óxido e do metal. A razão dest
Page 327 and 328:
não metálicos, já são produtos
Page 329 and 330:
Esta quebra de ligação conduz tan
Page 331 and 332:
O comportamento ativo-passivo pode
Page 333 and 334:
Figura 19.1 - Representação esque
Page 335 and 336:
Figura 19.3(a) A representação co
Page 337 and 338:
elétrons de valência têm liberda
Page 339 and 340:
Como mencionado anteriormente, muit
Page 341 and 342:
19.9 - CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS
Page 343 and 344:
e σ = n | e | (µ e + µ h ) = p |
Page 345 and 346:
oro, tendo 3 elétrons de valência
Page 347 and 348:
da temperatura é tão maior do que
Page 349 and 350:
= 13,83 - 0,67 eV / [ (2) (8,62 x 1
Page 351 and 352:
abreviado como MOSFET). (a) Transis
Page 353 and 354:
produção muito engenhosas. O proc
Page 355 and 356:
poliparafenileno, “ polypyrrole
Page 357 and 358:
Figura 19.27. (a) Forças (torque)
Page 359 and 360:
P = D - ε o ξ = D - ε o (V/l) =
Page 361 and 362:
elétrico alternado é denominada p
Page 363 and 364:
Materiais piesoelétricos são util
Page 365 and 366:
Page 367 and 368:
elétrons em estados próximos da e
Page 369 and 370:
Materiais cerâmicos que são subme
Page 371 and 372:
condução térmica: k e é muito m
Page 373 and 374:
taxa de mudança de temperatura. Te
Page 375 and 376:
Page 377 and 378:
onde µ o é a permeabilidade de um
Page 379 and 380:
ferromagnetismo; em adição, antif
Page 381 and 382:
peça sólida estão mutuamente ali
Page 383 and 384:
misturas de íons de 2 metais dival
Page 385 and 386:
H, pode-se notar a partir da Figura
Page 387 and 388:
O campo de saturação ou magnetiza
Page 389 and 390:
manufatura, estas partículas são
Page 391 and 392:
completa. Para campos entre H C1 e
Page 393 and 394:
estado supercondutor cessa de exist
Page 395 and 396:
permissividade elétrica de um vác
Page 397 and 398:
energia E 2 para um estado vazio de
Page 399 and 400:
separação das cores. Não apenas
Page 401 and 402:
valência. A energia do fóton abso
Page 403 and 404:
dentro da região visível do espec
Page 405 and 406:
Para polímeros intrínsecos (sem a
Page 407 and 408:
Figura 22.11 Diagrama esquemático
show all

Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?