3 Exercícios - Ciencia dos Materiais

1 Calcule as direções A B e C considerando o sistema cúbico Adaptado de Materials science and engineering an introduction William D Callister Jr David G Rethwisch 8th ed Considerando a curva tensãodeformação de uma liga de aço tratado termicamente a seguir determine a o limite de escoamento aproximado considerando apenas a linearidade da curva b a resistência à tração c a ductilidade aproximada em alongamento percentual Adaptado de Materials science and engineering an introduction William D Callister Jr David G Rethwisch 8th ed A resolução dessa questão deve ser entregue por meio da atividade do Classroom Resolucao Questoes de Cristalinidade Direcoes Cristalograficas e Curva TensaoDeformacao Questao 1 Tipo de celula cubica CCC ou CFC Dados A 5585 gmol ρexp 789 gcm3 r 0124 nm 124 108 cm NA 6022 1023 mol1 Equacoes nCCC 2 nCFC 4 aCCC 4r 3 aCFC 2 2 r V a3 ρ nANA a3 CCC aCCC 4 124 108 3 2864 108 cm VCCC 2864 1083 235 1023 cm3 mCCC cela 2 5585 6022 1023 1855 1022 g ρCCC 1855 1022 235 1023 790 gcm3 CFC aCFC 2 2 124 108 3507 108 cm VCFC 3507 1083 432 1023 cm3 mCFC cela 4 5585 6022 1023 3710 1022 g ρCFC 3710 1022 432 1023 859 gcm3 1 Conclusao Como ρCCC 790 gcm3 coincide com ρexp 789 gcm3 o metal e CCC Questao 2 Direcoes A B e C no sistema cubico Metodo Para cada seta calculamos x y z em coordenadas fracionarias e escalamos para inteiros mınimos u v w Direcao A azul Ptail x1 y1 z1 2 3 1 3 1 Phead x2 y2 z2 1 2 1 1 x y z 1 2 2 3 1 1 3 0 1 6 2 3 0 6 1 4 0 A 1 4 0 Direcao B vermelha Ptail 1 0 2 3 Phead 1 1 3 0 x y z 0 1 3 2 3 3 0 1 2 B 0 1 2 Direcao C laranja Ptail 2 3 2 3 0 Phead 1 1 1 3 x y z 1 3 1 3 1 3 3 1 1 1 C 1 1 1 Questao 3 Curva tensaodeformacao Enunciado A partir da curva tensao σ vs deformacao ε determine 1 Limite de escoamento aproximado considerando linearidade 2 Resistˆencia a tracao tensao maxima 3 Ductilidade aproximada em alongamento Passo 1 Identificar a regiao elastica linear 2 Observando a curva vemos que desde a origem ate aproximadamente εel 0015 a relacao σε e linear Escolhemos dois pontos nesta regiao P1 ε1 σ1 0005 500 MPa P2 ε2 σ2 0015 1500 MPa Passo 2 Calcular o modulo de Young opcional O modulo de Young E e dado por E σ ε 1500 500 0015 0005 1000 0010 100 105 MPa Este valor confirma a alta rigidez do material Passo 3 Determinar o limite de escoamento σy Como a curva afastase da linearidade logo apos εel adotamos σy σεel 1500 MPa Passo 4 Determinar a resistˆencia a tracao σu A tensao maxima observada no platˆo superior da curva e σu max σ 1550 MPa Passo 5 Determinar a ductilidade O ensaio termina em εf 016 Logo o alongamento percentual e EL εf 100 016 100 16 Resumo Questao 3 σy 1500 MPa σu 1550 MPa EL 16 3