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CIÊNCIA DOS MATERIAIS
ATIVIDADE 07
Elton Torres Zanoni
- Um monocristal de alumínio está orientado para um ensaio de tração de tal modo que a normal ao seu plano de escorregamento faz um ângulo de 28,1º com o eixo de tração. Três possíveis direções de escorregamento fazem ângulos de 62,4º, 72,0º e 81,1º com o mesmo eixo de tração.
a. Qual dessas três direções de escorregamento é a mais favorecida?
O plano de escorregamento mais favorável é aquele que possui maior tensão de cisalhamento.
Temos três casos, e para determinar a tensão de cisalhamento, é usada a seguinte equação:
λ=62,4º
λ= 72,0º
λ=81,1º
b. B) Se a deformação plástica tem início a uma tensão de tração de 1,95Mpa (280psi), determine a tensão de cisalhamento resolvida crítica para o alumínio.
De acordo com os resultados, o valor de maior tensão de cisalhamento ocorre no ângulo de 62,4º.
0,266125MPa
- Torna-se necessário selecionar uma liga metálica para uma aplicação que exige um limite de escoamento pelo menos 345Mpa (50000 psi), ao mesmo tempo e que se mantém uma ductilidade mínima (∆L%) de 20%. Se o metal pode ser trabalhado a frio, decida quais dos seguintes materiais são candidatos: cobre, latão e um aço 1040. Por quê?
Pelos requisitos apresentados no enunciado, tanto o aço 1040 quanto o latão atendem as propriedades exigidas, como pode ser concluído por meio das figuras 1 e 3. A tensão de escoamento de 345MPa equivale a 35 kg/mm^2 , que já é o mínimo atingido em uma liga
comum de 30% de zinco e 70% de cobre. Na figura 2 observa-se que o alongamento do zinco na temperatura ambiente está acima dos 20%, que é o mínimo de ductilidade exigida.
Figura 1- Limite escoamento do latão de acordo com a variação de zinco
Fonte: http://lgsteel.com.br/propriedades-mecanicas-do-carbono.htm
Em conclusão, para trabalho a frio, ambos podem ser escolhidos, porém se o produto final estará exposto em ambientes corrosivos, o latão seria a melhor opção.
- Um corpo de prova não deformado de alguma liga possui um diâmetro médio de grão de 0,040mm. Você deve reduzir o diâmetro médio do grão para 0,010mm. Isto é possível? Caso positivo, explique os procedimentos que você utilizaria e cite os processos envolvidos. Caso não seja possível, explique por quê.
Existe a possibilidade de reduzir o tamanho de grão por intermédio de
tratamento térmico, controlando a temperatura e o tempo de resfriamento. Utilizaria um
forno compatível com o tamanho do corpo de prova para aquecer até atingir uma
temperatura entre 1/3 e ½ da temperatura de fusão da liga que compõem o corpo de
prova e, então, resfriar de maneira rápida para que não tenha tempo nem energia
suficiente/necessária para o grão voltar a crescer.
Esta seria uma maneira apropriada para diminuir o tamanho de grão do corpo de
prova sem que haja mudanças nas dimensões do mesmo.
REFERÊNCIA
http://lgsteel.com.br/propriedades-mecanicas-do-carbono.htm
http://lgsteel.com.br/biblioteca.htm
CALLISTER, W. D. Materials Science and Engineering an introduction. 9 o^ ed. Wiley, 2014
