CTM - Ciência e Tecnologia dos Materiais

1. Encruamento

   Anmerkungen:

   • Mecanismo pelo qual se eleva a resistência de um material pela deformação.
2. Recozimento

   Anmerkungen:

   • Tratamento térmico empregado para aumentar a ductilidade dos materiais metálicos. Usado para eliminar, parcial ou totalmente, os efeitos do trabalho a frio.
   1. Recuperação

      Anmerkungen:

      • Na recuperação, o aquecimento faz as discordâncias se moverem e formarem uma estrutura de subgrãos poligonizados. A densidade das discordâncias e as propriedades permanecem inalteradas, mas as tensões residuais são removidas.
   2. Recristalização

      Anmerkungen:

      • Na recristalização, o aquecimento de um material previamente deformado a frio forma novos grãos nos contornos da estrutura poligonizada.  redução do número de discordâncias   diminuição da resistência e aumentando a ductilidade.
   3. Crescimento de Grãos

      Anmerkungen:

      • O crescimento de grãos ocorre em temperaturas ainda mais altas de recozimento e faz os grãos começam a crescer, com os maiores consumindo os menores.
3. Trabalho a Frio

   Anmerkungen:

   • É uma maneira efetiva de dar forma a materiais metálicos, enquanto aumenta a resistência mecânica.
4. Escorregamento

   Anmerkungen:

   • Processo pelo qual uma deformação plástica é produzida pelo movimento de uma discordância.
5. Resistência

   Anmerkungen:

   • É a capacidade do material de resistir a uma força a ele aplicada.
6. Tenacidade

   Anmerkungen:

   • É a capacidade de um material absorver energia e deformar permanentemente (plasticamente) sem fraturar.
7. Conformação Mecânica

   Anmerkungen:

   • Com o tratamento térmico de recozimento, pode-se aumentar a deformação plástica total fazendo ciclos de trabalho a frio e recozimento até que as dimensões desejadas sejam alcançadas.
8. Exposição a Altas Temperaturas

   Anmerkungen:

   • Um material trabalhado a frio não é adequado para exposição a altas temperaturas. A recristalização causa intensa diminuição da resistência, que pode continuar a diminuir com o crescimento dos grãos.
9. Deformação por Maclação

   Anmerkungen:

   • Além de ocorrer por escorregamento, a deformação plástica em alguns materiais metálicos pode ocorrer também pela formação de maclas de deformação, ou maclação.
10. Trabalho a Quente

    Anmerkungen:

    • Deformação plástica acima da temperatura de recristalização.
11. Processo de Soldagem

    Anmerkungen:

    • Em metais trabalhados a frio unidos por soldagem, a zona termicamente afetada (ZTA) pode ter propriedades mecânicas significativamente menores. Os processos de soldagem são, portanto, projetados para proporcionar aquecimento e resfriamento rápidos para minimizar a recristalização e o crescimento do grão.
12. Ductibilidade

    Anmerkungen:

    • É uma medida do grau de deformação plástica que foi suportado até a da fratura.
13. Deformação Plástica

    Anmerkungen:

    • A deformação plástica macroscópica corresponde simplesmente a uma deformação permanente resultante do movimento das discordâncias, ou escorregamento, em resposta à aplicação de uma tensão de cisalhamento.
14. Deformação Elástica

    Anmerkungen:

    • Na deformação elástica, a mudança de forma é resultado do estiramento das ligações atômicas, também por uma tensão mecânica, mas sem causar o movimento de discordâncias.
15. Macla

    Anmerkungen:

    • Uma força de cisalhamento pode produzir deslocamentos atômicos tais, que em um dos lados de um plano (o contorno da macla) os átomos estejam localizados em posições de imagem de espelho em relação aos átomos no outro lado do plano.

1. Processamento Secundário

   Anmerkungen:

   • Para a obtenção de formas mais úteis, como chapas, arames ou barras.
2. Processamento Primário

   Anmerkungen:

   • Para produzir placas e lingotes metálicos
3. Nucleação

   Anmerkungen:

   • Se refere à formação dos primeiros nanocristais a partir do material fundido.  Fenômeno associado às transformações de fases no estado sólido
   1. Homogênea

      Anmerkungen:

      • Ocorre quando o super-resfriamento se torna grande o suficiente para permitir a formação de núcleos estáveis no seio da fase líquida.
   2. Heterogênea

      Anmerkungen:

      • É o caminho mais comum. Exige um super- resfriamento menor e ocorre sobre superfícies preexistentes como impurezas.
   3. Taxa de Nucleação

      Anmerkungen:

      • É o número de núcleos formados por unidade de tempo e depende da temperatura. 
   4. Força Motriz

      Anmerkungen:

      • É a variação de energia livre por unidade de volume
4. Modo de Crescimentos dos Núcleos

   Anmerkungen:

   • Depende de como o calor é removido do material que está se solidificando.
   1. Calor Específico

      Anmerkungen:

      • É o calor necessário para alterar em um grau a temperatura de uma unidade de massa do material.
   2. Calor Latente de Fusão

      Anmerkungen:

      • É o calor necessário para fundir um sólido.
   3. Crescimento Planar

      Anmerkungen:

      • A solidificação por crescimento planar ocorre pelo movimento de toda a frente de solidificação em direção ao líquido.
   4. Crescimento Dendrítico

      Anmerkungen:

      • Quando o líquido não foi inoculado e, portanto, sua taxa de nucleação é baixa, ele precisa ser super-resfriado antes da formação do sólido.  Uma pequena protuberância sólida chamada dendrita se forma na interface incentivada a crescer, uma vez que o líquido à frente está super-resfriado.
   5. Taxa de Cresimento

      Anmerkungen:

      • A taxa de crescimento do sólido depende da taxa de resfriamento.
5. Macroestruturas (Estruturas do Lingote)

   Anmerkungen:

   • Um material fundido é o formato final de um metal derretido que foi resfriado em um molde.  Algumas vezes, o molde produz formas simples chamadas de lingotes.
   1. Zona Coquilhada

      Anmerkungen:

      • Uma faixa estreita de grãos orientados aleatoriamente na superfície do material fundido.  O metal junto à parede do molde é a primeira região a resfriar até a temperatura de solidificação.
   2. Zona Colunar

      Anmerkungen:

      • Contém grãos alongados orientados em dada direção cristalográfica porque os grãos crescem com maior rapidez em determinadas direções cristalográficas.  Em geral, os grãos da zona colunar crescem perpendicularmente à parede do molde e resultam em propriedades anisotrópicas na região colunar.  A formação da zona colunar é mais influenciada pelo fenômeno do crescimento do que pela nucleação.
   3. Zona Equiaxial

      Anmerkungen:

      • O sólido pode continuar a crescer de forma colunar até que a solidificação esteja completa.  No entanto, frequentemente forma-se uma zona equiaxial no centro do material fundido.  Essa zona contém grãos arredondados e orientados de modo aleatório, que resultam em propriedades isotrópicas.  A formação da zona equiaxial é um processo controlado pela nucleação.
6. Solubilidade Ilimitada

   Anmerkungen:

   • Algumas combinações de materiais formam somente uma fase quando misturadas, não importa a razão entre cada espécie.
7. Solubilidade Limitada

   Anmerkungen:

   • Em sistemas de solubilidade limitada, uma espécie pode formar uma solução de fase única com outra quando estiver abaixo de uma determinada quantidade. Todo excedente adicionado depois disso se precipitará como uma segunda fase, por exemplo, sal na água. Não é preciso solubilidade de 100% do sólido para formar soluções sólidas
8. Sistemas Poliméricos

   Anmerkungen:

   • Semelhante ao conceito da formação de soluções sólidas em metais e cerâmicas, podemos misturar vários polímeros solúveis. O resultado são os chamados copolímeros, que têm as propriedades médias de diferentes monômeros.
9. Endurecimento por solução sólida

   Anmerkungen:

   • Ocorre devido a um aumento na resistência ao movimento das discordâncias. 
10. Solidificação

    Anmerkungen:

    • É considerada uma das mais importantes bases para os processos de fabricação.
11. Segregação em Não-Equilíbrio

    Anmerkungen:

    • Em geral, estruturas em não equilíbrio são produzidas durante o resfriamento rápido de ligas porque a difusão é mais lenta. A composição não uniforme produzida pela solidificação em não equilíbrio é conhecida como segregação.

1. Engenharia dos Materiais

   Anmerkungen:

   • Projeto, desenvolvimento e/ou aperfeiçoamento de técnicas de processamento de materiais (= técnicas de fabricação de materiais), com base nas relações entre composição/estrutura e propriedades, visando um desempenho desejado.   
   1. Polímeros

      Anmerkungen:

      • Compostos orgânicos, em geral, produzidos por processo de polimerização e que têm sua química baseada no carbono, no hidrogênio e em outros elementos não metálicos (por exemplo, O, N e Si). Bons isolantes térmicos e elétricos;  Baixa resistência;  Boa razão resistência-peso; Resistência a produtos químicos corrosivos;  Dúcteis e flexíveis;
      1. Termofixos

         Anmerkungen:

         • Cadeias moleculares com ligações cruzadas.  Resistentes e frágeis.
      2. Termoplásticos

         Anmerkungen:

         • As longas cadeias moleculares não estão rigidamente conectadas.  Boa ductilidade;Conformabilidade.
   2. Semicondutores

      Anmerkungen:

      • Possuem propriedades elétricas que são intermediárias entre aquelas exibidas pelos condutores elétricos (por exemplo, os metais e as ligas metálicas) e os isolantes (por exemplo, as cerâmicas e os polímeros)
   3. Vidros e Vitrocerâmicas

      Anmerkungen:

      • Vidro: material amorfo, geralmente obtido de um líquido fundido. Vitrocerâmicas: a formação de vidros seguida da formação de pequenos cristais no seu interior, por meio de tratamento térmico especial. Ex.: Zerodur®
   4. Metais e Ligas

      Anmerkungen:

      • Metais são formados por um ou mais elementos metálicos (Fe, Al, Ti, ...) e, com frequência, também por elementos não metálicos (O, C, ...) em pequenas quantidades. Uma liga é um metal que contém a adição de um (ou mais) metais (ou não metais). Elas melhoram uma propriedade específica desejada ou melhor combinação de propriedades.  Boa condutividade térmica e elétrica; Resistência mecânica relativamente elevada; Alta rigidez; Ductilidade;Conformabilidade; Resistência a choques mecânicos.
   5. Materiais Compósitos

      Anmerkungen:

      • Um compósito é composto por dois (ou mais) materiais individuais, Busca-se atingir uma combinação de propriedades que não é exibida por nenhum material isolado e, também, incorporar as melhores características de cada um dos materiais que o compõem.
   6. Cerâmicas

      Anmerkungen:

      • São materiais cristalinos inorgânicos. Compostos formados entre elementos metálicos e não metálicos. Ex.: óxidos, nitretos, carbetos. Resistentes; Rígidas; Frágeis;  Alta resistência à compressão;  Resistência a altas temperaturas;  Resistência a ambientes severos.
   7. Classificação dos Materiais

      Anmerkungen:

      • Os materiais podem ser classificados com base na estrutura, vista em várias escalas.
      1. Monocristalino

         Anmerkungen:

         • Materiais cristalinos compostos por um único cristal.
      2. Policristalinos

         Anmerkungen:

         • Materiais cristalinos compostos por vários cristais ou grãos.
      3. Cristalino

         Anmerkungen:

         • Átomos dispostos de forma periódica.
2. Estrutura do átomo

   Anmerkungen:

   • Examina a estrutura do núcleo (que consiste em prótons e nêutrons) e dos elétrons ao redor do núcleo.  
   1. Modelos Atômicos

      Anmerkungen:

      • Uso de mecânica-quântica para compreender o comportamento dos elétrons nos átomos e nos sólidos cristalinos
      1. Bohr

         Anmerkungen:

         • Elétrons giram em torno do núcleo em órbitas discretas e definidas, como planetas em torno de uma estrela; A posição de cada elétron em particular é mais ou menos bem definida em termos do seu orbital; As energias dos elétrons são quantizadas;  
      2. Louis de Broglie

         Anmerkungen:

         • Dualidade partícula-onda para o elétron Modelo propõe que partículas muito pequenas também apresentam comprimento de onda que é proporcional à sua massa e sua velocidade.   Ondas e elétrons apresentam comportamentos semelhantes, como a difração em redes.   
      3. Werner Heisenberg

         Anmerkungen:

         • Princípio da incerteza: Os elétrons não descrevem órbitas e sim em regiões do espaço onde podem ser encontrados com maior probabilidade. 
      4. Modelo Mecânico - Ondulatório

         Anmerkungen:

         • O elétron é visto com características tanto de uma onda como de uma partícula; A posição do elétron é analisada como a probabilidade de um elétron estar em vários locais ao redor do núcleo.  Descrita por uma distribuição de probabilidades, ou uma nuvem eletrônica.
   2. Números Quânticos

      Anmerkungen:

      • Cada elétron em um átomo é caracterizado por quatro parâmetros usando a Mecânica Ondulatória.
      1. Spin (Ms)

         Anmerkungen:

         • Reflete os dois possíveis valores de “spin” de um elétron. ms = ½ ou –½  
      2. Magnético (M)

         Anmerkungen:

         • Ml = 2l + 1
      3. Secundário (I)

         Anmerkungen:

         • Define a subcamada (s, p, d ou f) l = 0, 1, 2, ..., n – 1   
      4. Principal (n)

         Anmerkungen:

         • Define as camadas n = 1, 2, 3, ... (ou K, L, M, N, O, ...)
      5. Princípio de Exclusão de Pauli

         Anmerkungen:

         • Cada estado eletrônico pode comportar um número máximo de dois elétrons, os quais devem possuir spins opostos. As subcamadas podem acomodar um número total de:  s= 2, p= 6, d= 10 e f=14 elétrons.  
   3. Tabela Periódica

      Anmerkungen:

      • Contém informações valiosas sobre os elementos e pode ajudar a identificar tendências do raio atômico, do ponto de fusão, da reatividade química e de outras propriedades.
   5. Ligações Atômicas

      Anmerkungen:

      • Forças interatômicas que unem os átomos uns aos outros.   
      1. Iônica

         Anmerkungen:

         • Ocorre entre elementos metálicos que tendem a perder elétrons (cátions) e não-metálicos que tendem a ganhar elétrons (ânions).   Encontrada sempre nos compostos cuja composição envolve tanto elementos metálicos quanto não metálicos. Envolve elementos localizados nas extremidades horizontais da tabela.Envolve transferência de elétrons de um átomo para outro;  
      2. Covalente

         Anmerkungen:

         •  Encontradas em materiais   cujos átomos têm pequenas  diferenças em eletronegatividade. Localizados próximos um do outro na tabela periódica.     Configuração estável devido ao compartilhamento de elétrons entre átomos.  
      3. Metálica

         Anmerkungen:

         • Formada por íons positivos e elétrons livres de valência que formam uma “nuvem eletrônica” que circula livremente entre os íons positivos. Ocorre entre elementos metálicos que tendem a perder elétrons (cátions) e não-metálicos que tendem a ganhar elétrons (ânions).  
      4. Forças de Van der Waals

         Anmerkungen:

         • As forças de ligação secundárias surgem a partir de dipolos atômicos ou moleculares. Existem entre praticamente todos os átomos ou moléculas, mas sua presença pode ficar obscurecida se ligações primárias estiverem presentes
   7. Número Atômico (Z)

      Anmerkungen:

      • É o número prótons dentro do núcleo.
   8. Massa Atômica (A)

      Anmerkungen:

      • Soma das massas dos prótons e dos nêutrons no interior do núcleo. A=Z+N
3. Ciência dos Materiais

   Anmerkungen:

   • Investigação das relações entre as estruturas e as propriedades dos materiais.
   1. Composição

      Anmerkungen:

      • A construção química de um material.   
   2. Estrutura

      Anmerkungen:

      • A descrição detalhada do arranjo de átomos.   
   3. Síntese

      Anmerkungen:

      • O modo como os materiais são preparados.
   4. Processamento

      Anmerkungen:

      • O modo como os materiais são transformados em componentes úteis. Conjunto de técnicas para obtenção de materiais com formas e propriedades específicas.
   5. Desempenho

      Anmerkungen:

      • Resposta do material a um estímulo externo, presente nas condições reais de utilização.
   6. Propriedades

      Anmerkungen:

      •  Propriedade é uma característica de um dado material; Tipo e intensidade da resposta a um estímulo específico que lhe é imposto.
      1. Térmica
      2. Elétrica
      3. Mecânica
      4. Óptica
      5. Magnética
      6. Deterioração

1. Difusão

   Anmerkungen:

   • É o fenômeno de transporte de matéria por movimento atômico.
   1. Por Lacunas

      Anmerkungen:

      • Envolve a troca de um átomo de uma posição normal da rede para uma posição adjacente vaga ou lacuna na rede cristalina.
   2. Intersticial

      Anmerkungen:

      • Envolve átomos que migram de uma posição intersticial para uma posição vizinha que esteja vazia.
2. Interdifusão

   Anmerkungen:

   • Processo no qual os átomos de um metal se difundem para o interior de outro metal.
3. Autodifusão

   Anmerkungen:

   • Todos os átomos que estão mudando de posição são do mesmo tipo.
4. Primeira Lei de Fick

   Anmerkungen:

   • É necessário saber o quão rápido ocorre a difusão. A lei de Fick pode ser aplicada à difusão dos átomos de um gás por meio de uma placa metálica delgada para a qual as concentrações (ou pressões) do componente em difusão em ambas as superfícies da placa são mantidas constantes.
   1. Fluxo Difusional

      Anmerkungen:

      • Massa (ou, de forma equivalente, o número de átomos) M que se difunde através e perpendicularmente a uma seção transversal de área unitária do sólido, por unidade de tempo.
5. Segunda Lei de Fick

   Anmerkungen:

   • Difusão em regime não-estacionário: o fluxo difusional e o gradiente de concentração em um ponto específico no interior de um sólido variam com o tempo.
6. Fatores de Influência
   1. Espécie em difusão

      Anmerkungen:

      • Indicativo da taxa na qual os átomos se difundem;  Influenciado pela espécie em difusão e pelo material hospedeiro.
   2. Temperatura

      Anmerkungen:

      • A temperatura tem uma influência profunda sobre os coeficientes e as taxas de difusão.

1. Defeito

   Anmerkungen:

   • Imperfeição no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.
   1. Pontuais

      Anmerkungen:

      • Defeitos associados com uma ou duas posições atômicas lacunas e átomos intersticiais. Criadas pelo movimento dos átomos ou íons, quando há aumento de energia decorrente de aquecimento, durante o processamento do material ou em virtude da introdução, intencional ou não, de impurezas.
      1. Lacunas

         Anmerkungen:

         • Sítio vago na rede cristalina que normalmente deveria estar ocupado, mas no qual está faltando um átomo. O número de lacunas em equilíbrio Nl para uma dada quantidade de material (geralmente por metro cúbico) depende da temperatura.
      2. Intersticiais

         Anmerkungen:

         • É um átomo do cristal que se encontra comprimido em um sítio intersticial, que é um pequeno espaço vazio que sob circunstâncias normais não estaria ocupado.
      3. Soluções Sólidas

         Anmerkungen:

         • Uma solução sólida se forma quando, na medida em que os átomos de soluto são adicionados ao material hospedeiro, a estrutura cristalina é mantida e nenhuma estrutura nova é formada.
      4. Frenkel e Schottky

         Anmerkungen:

         • Defeito de Frenkel: É um par lacuna-interstício que se forma quando um íon salta de um ponto normal da rede para um espaço intersticial, deixando uma lacuna em seu lugar. Defeitos de Schottky: É exclusivo de materiais iônicos.  Para preservar a neutralidade elétrica em materiais iônicos, para quaisquer lacunas, um número estequiométrico de cátions e ânions deve ser removido da rede.  Átomos de impureza podem formar soluções sólidas em materiais cerâmicos (substitucional e intersticial) da mesma forma que nos metais.
      5. Impurezas

         Anmerkungen:

         • São elementos ou compostos químicos que se originam de matérias-primas ou do processamento.
      6. Dopantes

         Anmerkungen:

         • São elementos ou compostos adicionados deliberadamente em concentrações conhecidas e em locais específicos da estrutura para obter um efeito benéfico nas propriedades ou no processamento.
   2. Defeitos Lineares

      Anmerkungen:

      • Defeitos unidimensionais.
      1. Discordâncias

         Anmerkungen:

         • Defeito linear em torno do qual alguns átomos estão desalinhados.
         1. Tensão

            Anmerkungen:

            • Força por área unitária.
            1. Normal

               Anmerkungen:

               • A força é aplicada perpendicular à área de interesse.
            2. Cisalhamento

               Anmerkungen:

               • A força age em uma direção paralela à área de interesse.
            3. Lei de Schmid

               Anmerkungen:

               • calcula a tensão de cisalhamento efetiva na direção do escorregamento.
            4. Plano de Escorregamento

               Anmerkungen:

               • Plano que contém tanto a linha de discordância quando o vetor de Burgers.
         2. Espiral

            Anmerkungen:

            • Move-se em resposta à aplicação de uma tensão de cisalhamento em uma direção perpendicular à sua linha. É consequência da tensão de cisalhamento.
            1. Distorção

               Anmerkungen:

               • Região superior do cristal desloca-se uma distância atômica para a direita
         3. Aresta

            Anmerkungen:

            • Move-se em resposta à aplicação de uma tensão de cisalhamento em uma direção perpendicular à sua linha.
         4. Escorregamento

            Anmerkungen:

            • Processo pelo qual uma deformação plástica é produzida pelo movimento de uma discordância.
         5. Mista

            Anmerkungen:

            • Ocorre as duas discordâncias (aresta e espiral) e há influência entre elas.
   3. Interfaciais

      Anmerkungen:

      • Fronteiras entre duas regiões com diferentes estruturas cristalinas ou diferentes orientações cristalográficas (2D).
      1. Defeitos Cristalinos
         1. Contorno de Grão

            Anmerkungen:

            • Corresponde a região que separa dois ou mais cristais de orientação diferente, condição encontrada nos policristalinos.
         2. Contorno de Fase

            Anmerkungen:

            • Em materiais multifásicos
         3. Superfícies Externas

            Anmerkungen:

            • Interface na qual o cristal termina abruptamente.
         4. Contornos de Macla

            Anmerkungen:

            • Tipo de contorno de grão em que há simetria da rede cristalina.
   4. Importância
      1. Endurecimento por deformação

         Anmerkungen:

         • É um mecanismo pelo qual se eleva a resistência de um material pela deformação e também é chamado de encruamento. Os efeitos do encruamento podem ser revertidos por um tratamento térmico chamado recozimento, que reduz a densidade das discordâncias e aumenta a ductilidade do material.
      2. Endurecimento por solução sólida

         Anmerkungen:

         • Ocorre quando átomos ou íons de um elemento químico ou composto são completamente solubilizados pela estrutura cristalina da matriz.
      3. Endurecimento por solução sólida

         Anmerkungen:

         • Ocorre quando átomos ou íons de um elemento químico ou composto são completamente solubilizados pela estrutura cristalina da matriz.
      4. Endurecimento por refino de grão

         Anmerkungen:

         • Ocorre quando se aumenta o número de grãos, o que equivale a reduzir o tamanho dos grãos. Existem mais dois mecanismos para aumentar a resistência de metais e ligas: endurecimento de segunda fase e endurecimento por precipitação.

1. Fratura

   Anmerkungen:

   • Separação de um corpo em duas ou mais partes em resposta à imposição de uma tensão estática (isto é, uma tensão constante ou que varia lentamente ao longo do tempo) e em temperaturas que são baixas em relação à temperatura de fusão do material.
   1. Dúctil

      Anmerkungen:

      • Caracterizada por extensa deformação plástica na vizinhança de uma trinca que está avançando; • O processo prossegue de maneira relativamente lenta conforme aumenta o comprimento da trinca;  • Normalmente haverá evidência de deformação generalizada apreciável nas superfícies da fratura.
   2. Frágil

      Anmerkungen:

      • As trincas podem se espalhar de maneira extremamente rápida, acompanhadas de muito pouca deformação plástica;  • A propagação da trinca, uma vez iniciada, continuará espontaneamente, sem haver aumento na magnitude da tensão aplicada.
   3. Defeito

      Anmerkungen:

      • Imperfeição
   4. Trinca

      Anmerkungen:

      • Deformação no entorno do material.
   5. Tenacidade a Fratura

      Anmerkungen:

      • Propriedade que mede a resistência de um material a uma fratura frágil quando uma trinca está presente.
   6. Ensaio de Impacto

      Anmerkungen:

      • Avalia a fragilidade de um material sob condições de alta taxa de deformação
   7. Temperatura de Transição Frágil-Dúctil

      Anmerkungen:

      • É aquela em que o modo de fratura de um material modifica de fratura dúctil para fratura frágil.
2. Fadiga

   Anmerkungen:

   • É uma forma de falha que ocorre em estruturas submetidas a tensões dinâmicas e variáveis (por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas).
   1. Tensão Cíclica

      Anmerkungen:

      • Esforços alternados que levam à fadiga
      1. Axial
      2. Flexão
      3. Torção
      4. Alternada

         Anmerkungen:

         • Amplitude simétrica em relação a um nível médio de tensão igual a zero.
      5. Repetida

         Anmerkungen:

         • Valores mínimos e máximos assimétricos em relação ao nível de tensão zero.
      6. Aleatória

         Anmerkungen:

         • Nível de tensão pode variar aleatoriamente em relação a amplitude e frequência.
      7. Curva S-N

         Anmerkungen:

         • A curva de tensão - número de ciclos (curva S-N), ou curva de Wӧhler é o método mais rápido para apresentação dos resultados dos ensaios de fadiga.
   2. Resistência a Fadiga

      Anmerkungen:

      • Nível de tensão no qual a falha ocorrerá para um número de ciclos específico.
   3. Limite de Resistência a Fadiga

      Anmerkungen:

      • “patamar”
   4. Vida em Fadiga

      Anmerkungen:

      • nº de ciclos necessários para causar falha sob um nível de tensão específico.
      1. Fatores de Alteração

         Anmerkungen:

         • O comportamento em fadiga de materiais de engenharia é altamente sensível a diversas variáveis. Alguns desses fatores incluem o nível médio de tensão, o projeto geométrico, efeitos de superfície e variáveis metalúrgicas, assim como o ambiente.
         1. Tensão Média

            Anmerkungen:

            • De modo geral, o aumento no nível da tensão média leva a uma diminuição da vida em fadiga.
         2. Tratamento de Superfície

            Anmerkungen:

            • Durante as operações de usinagem, pequenos riscos e sulcos são invariavelmente introduzidos na superfície da peça de trabalho pela ação da ferramenta de corte. Essas marcas superficiais podem limitar a vida em fadiga. Foi observado que uma melhoria no acabamento da superfície por polimento aumenta significativamente a vida em fadiga.
         3. Efeitos do Ambiente - Fadiga Térmica

            Anmerkungen:

            • É induzida normalmente em temperaturas elevadas, por causa de tensões térmicas variáveis. Não precisam estar presentes tensões mecânicas devidas a uma fonte externa.
   5. Curvas de Probabilidade

      Anmerkungen:

      • Minimiza a dispersão dos dados; Dados tratados estatisticamente; O valor de P associado a cada curva representa a probabilidade de falha.
   6. Processo de Falha
      1. Iniciação da Trinca

         Anmerkungen:

         • Na qual uma pequena trinca se forma em determinado ponto com alta concentração de tensões;
      2. Propagação da Trinca

         Anmerkungen:

         • Durante a qual essa trinca avança em incrementos com cada ciclo de tensão;
      3. Falha Final

         Anmerkungen:

         • Ocorre muito rapidamente, uma vez que a trinca que está avançando tenha atingido um tamanho crítico.
   7. Ruprtura do Material
      1. Material e composição química
      2. Condições do ensaio
      3. Dimensões
      4. Concentração de tensões
      5. Superfície do CP
3. Fluência

   Anmerkungen:

   • Deformação de materiais quando colocados em serviço sob condições de temperaturas elevadas e expostos a tensões mecânicas estáticas.
   1. Fluência primária (transiente)

      Anmerkungen:

      • Caracterizada por uma taxa de fluência continuamente decrescente, isto é, a inclinação da curva diminui ao longo do tempo.
   2. Fluência secundária (estacionária)

      Anmerkungen:

      • A taxa é constante; isto é, a curva no gráfico se torna linear.  Frequentemente, esse é o estágio de fluência que apresenta maior duração.  Essa inclinação (taxa de fluência mínima) é o parâmetro levado em consideração em aplicações de longo prazo. Ex.: Em componente de uma usina de energia nuclear - operar várias décadas e para o qual uma falha ou uma deformação muito grande não podem ser consideradas
   3. Fluência terciária

      Anmerkungen:

      • Existe uma aceleração da taxa e, por fim, ocorre a falha.  Essa falha é denominada ruptura, e resulta de alterações microestruturais e/ou metalúrgicas - separação do contorno de grão e formação de trincas, cavidades e vazios internos.  Além disso, para as cargas de tração, pode ocorrer a formação de um empescoçamento.
   4. Ensaio de Fluência

      Anmerkungen:

      • Mantém-se constantes a carga (ou tensão) e a temperatura, medindo se a deformação com o decorrer do tempo. Não são ensaios de rotina, devido ao longo tempo necessário para sua realização. A maioria dos ensaios é do tipo com carga constante, os quais fornecem informações de uma natureza que pode ser empregada em engenharia.
   5. Ensaio de Ruptura por Fluência

      Anmerkungen:

      • O ensaio é levado até a ruptura do material, medindo-se o tempo de ruptura, podendo-se ainda medir a deformação ao longo do tempo em certos casos
   6. Ensaio de Relaxação

      Anmerkungen:

      • Mantém-se a temperatura e uma certa deformação constantes e mede-se a queda de tensão inicialmente aplicada para a obtenção da deformação, com o decorrer do tempo.

Anmerkungen:

• Maneira segundo a qual os átomos, íons ou moléculas estão arranjados no espaço.

1. Simples

   Anmerkungen:

   • metais
2. Complexas

   Anmerkungen:

   • Exibidas por alguns materiais cerâmicos e poliméricos. 
3. Materiais Sólidos

   Anmerkungen:

   • Podem ser classificados de acordo com a regularidade pela qual seus átomos ou íons estão arranjados uns em relação aos outros.
   1. Amorfos

      Anmerkungen:

      • Materiais que não se cristalizam. Ausência de ordem atômica de longo alcance.
   2. Cristalinos

      Anmerkungen:

      • É um material no qual os átomos estão posicionados segundo um arranjo periódico ou repetitivo ao longo de grandes distâncias atômicas.
4. Células Unitárias

   Anmerkungen:

   • Subdividir a estrutura em pequenas entidades que se repetem.
   1. Estrutura Cristalina nos Metais

      Anmerkungen:

      • A ligação atômica nesse grupo de materiais é metálica. Quando se usa o modelo de esferas rígidas para representar estruturas cristalinas --> cada esfera representa um núcleo iônico.
      1. Cúbica de Faces Centradas (CFC)

         Anmerkungen:

         • Célula unitária:  Geometria cúbica Átomos localizados:  Em cada um dos vértices; e  Nos centros de todas as faces do cubo.Encontrada em alguns metais familiares: cobre, o alumínio, a prata e o ouro.
      2. Cúbica de Corpo Centrado (CCC)

         Anmerkungen:

         • Célula unitária:  Geometria cúbica;Átomos localizados:  Em cada um dos oito vértices; Um único átomo no centro do cubo;Encontrada em alguns metais familiares: cromo, o ferro e o tungstênio.
      3. Hexagonal Compacta (HC)

         Anmerkungen:

         • As faces superior e inferior da célula unitária:  São compostas por seis átomos, que formam hexágonos regulares e que envolvem um único átomo central.   Outro plano, que contribui com três átomos adicionais para a célula unitária, está localizado entre os planos superior e inferior.  Os átomos nesse plano intermediário possuem como vizinhos mais próximos os átomos nos dois planos adjacentes.  Metais: cádmio, o magnésio, o titânio e o zinco.
      4. Número de Coordenação

         Anmerkungen:

         • Número de vizinhos mais próximos ou átomos em contato
      5. Fator de Empacotamento Atômico (FEA)

         Anmerkungen:

         • Soma dos volumes das esferas de todos os átomos no interior de uma célula unitária (assumindo o modelo atômico de esferas rígidas) dividida pelo volume da célula unitária.
   2. Rede Cristalina

      Anmerkungen:

      • Arranjo tridimensional de pontos que coincidem com as posições dos átomos (ou com os centros das esferas).
5. Massa Específica
6. Polimorfismo

   Anmerkungen:

   • Alguns metais, assim como alguns ametais, podem ter mais de uma estrutura cristalina, um fenômeno conhecido como polimorfismo. Na maioria das vezes, uma transformação polimórfica é acompanhada de uma mudança na massa específica e em outras propriedades físicas. 
7. Alotropia

   Anmerkungen:

   • Uma transformação polimórfica, quando encontrada em sólidos elementares, essa condição é frequentemente denominada alotropia.
8. Sistema Cristalino

   Anmerkungen:

   • Como existem muitas estruturas cristalinas diferentes, algumas vezes é conveniente dividi-las em grupos, de acordo com as configurações das células unitárias e/ou dos arranjos atômicos. Existem sete possíveis combinações diferentes de a, b e c, e α, β e γ, cada uma das quais representando um sistema cristalino distinto.
   1. Cúbico

      Anmerkungen:

      • Maior grau de simetria  CFC, CCC, Cúbico simples
   2. Tetragonal
   3. Hexagonal

      Anmerkungen:

      • HC - célula unitária formada por três paralelepípedos
   4. Ortorrômbico
   5. Rombaédrico
   6. Monocíclico
   7. Triclínico

      Anmerkungen:

      • A menor simetria é exibida pelo sistema triclínico, uma vez que nele a ≠ b ≠ c e α ≠ β ≠ γ
   8. Coordenadas dos Pontos

      Anmerkungen:

      • Ao lidar com materiais cristalinos, muitas vezes torna-se necessário especificar um ponto particular no interior de uma célula unitária, uma direção cristalográfica, ou algum plano cristalográfico de átomos.  Identificados através de 03 números (índices)  A base para a determinação dos valores dos índices é a célula unitária, com um sistema de coordenadas, para a direita, que consiste em três eixos (x, y e z) com origem em um dos vértices e coincidentes com as arestas da célula unitária;
   9. Direções Cristalográficas

      Anmerkungen:

      • Uma direção cristalográfica é definida como uma linha direcionada entre dois pontos, ou um vetor.
      1. Família de Direções

         Anmerkungen:

         • Conjunto de direções equivalentes, ou seja, conjunto de direções que possuem o mesmo espaçamento atômico. Famílias de direções são  representadas por <hkl>.
   10. Planos Cristalográficos

       Anmerkungen:

       • As orientações dos planos em uma estrutura cristalina são representadas de uma maneira semelhante as Direções Cristalográficas.
       2. Densidade Linear

          Anmerkungen:

          • Número de átomos, por unidade de comprimento, cujos centros estão sobre o vetor direção para uma direção cristalográfica específica.
       3. Densidade Planar

          Anmerkungen:

          • Número de átomos por unidade de área que estão centrados sobre um plano cristalográfico particular.
   11. Monocristais

       Anmerkungen:

       • Quando o arranjo periódico e repetido dos átomos é perfeito ou se estende por toda a amostra, sem interrupções, o resultado é um monocristal.
   12. Materiais Policristalinos

       Anmerkungen:

       • Como a maioria dos sólidos cristalinos, são compostos por um conjunto de muitos cristais pequenos ou grãos.
   13. Anisotropia

       Anmerkungen:

       • As propriedades físicas dos monocristais de algumas substâncias dependem da direção cristalográfica na qual as medições são feitas. "Direcionalidade"
   14. Difração de Raios - X

       Anmerkungen:

       • O fenômeno da difração ocorre quando uma onda encontra uma série de obstáculos regularmente separados que (1) são capazes de dispersar a onda, e (2) possuem espaçamentos comparáveis, em magnitude ao comprimento da onda.

Anmerkungen:

•  É uma característica de um dado material;  Tipo e intensidade da resposta a um estímulo específico que lhe é imposto.

1. Curva Tensão Deformação

   Anmerkungen:

   • Gráfico que foi gerado a partir de um ensaio de tração realizado.  Tensão (eixo vertical — uma medida da força que é aplicada), tendo em vista a deformação (eixo horizontal — relacionada com o grau de alongamento da amostra).
   1. Tensão

      Anmerkungen:

      • Carga mecânica que age na unidade de área sobre a qual foi aplicada; MPa, ...
   2. Deformação

      Anmerkungen:

      • Alteração de tamanho por unidade de comprimento; Plástica (DP) e elástica; Adimensional ou %.
2. Ensaio de Tração

   Anmerkungen:

   • O ensaio de tração mede a resistência de um material a uma força estática ou gradualmente aplicada.
   1. Módulo de Young

      Anmerkungen:

      • A rigidez de um material é proporcional ao seu módulo de elasticidade, e sua inversa é conhecida como flexibilidade.
   2. Coeficiente de Poisson

      Anmerkungen:

      • É definido como sendo a razão entre as deformações lateral e axial. Mede a rigidez do material na direção perpendicular à direção de aplicação da carga.
   3. Limite Elástico (LE)

      Anmerkungen:

      • Valor crítico de tensão necessário para iniciar a DP;
   4. Limite de Proporcionalidade (LP)

      Anmerkungen:

      • Tensão acima da qual a relação tensão-deformação deixa de ser linear.
   5. Limite de Escoamento

      Anmerkungen:

      • Magnitude do limite de escoamento para um metal é uma medida de sua resistência à deformação plástica.
   6. Limite de Resistência a Tração (LRT)

      Anmerkungen:

      • É a tensão no ponto máximo da curva tensão-deformação de engenharia. 
   7. Resiliência

      Anmerkungen:

      • É a capacidade de um material absorver energia quando é deformado elasticamente e depois, com a remoção da carga, recuperar essa energia. Representado pela área existente sob a porção elástica.
   8. Ductilidade

      Anmerkungen:

      • É uma medida do grau de deformação plástica que foi suportado até a da fratura.
   9. Tenacidade

      Anmerkungen:

      • É a energia relacionada à área sob a curva σ-Ԑ.  Quantifica a dificuldade de levar o material a fratura.
   10. Encruamento

       Anmerkungen:

       • É o aumento na dureza e na resistência mecânica de um metal dúctil à medida em que ele passa por uma deformação plástica em temperatura abaixo de sua temperatura de recristalização.
   11. Recuperação

       Anmerkungen:

       • Durante o curso do ensaio, com a liberação da carga, uma fração da deformação total é recuperada como deformação elástica. Se a carga for reaplicada, a curva percorrerá a porção linear do descarregamento, mas agora no sentido oposto.
   12. Compressão

       Anmerkungen:

       • O ensaio de compressão é a aplicação de carga compressiva uniaxial uniforme na seção transversal em um CP.
   13. Dureza

       Anmerkungen:

       • A dureza é uma medida da resistência de um material metálico à deformação permanente (plástica) localizada.
3. Ensaio de Dureza de Rockwell

   Anmerkungen:

   • Método mais comumente utilizado para medir a dureza. Permitem o ensaio de praticamente todas as ligas metálicas (assim como de alguns polímeros). Um número de dureza é determinado pela diferença na profundidade de indentação resultante da aplicação de uma carga inicial menor, seguida por uma carga principal maior.
4. Ensaios de Microdureza Vickers

   Anmerkungen:

   • A dureza Vickers é usada amplamente para medir a dureza de cerâmicas. Um ensaio de dureza ideal seria projetado de modo a empregar uma carga suficientemente alta que estivesse próxima desse platô, porém com uma magnitude que não introduzisse um trincamento excessivo.
5. Conversão da dureza

   Anmerkungen:

   • Os dados de conversão de dureza foram determinados experimentalmente, e foi observado que eles dependem do tipo e das características do material.
6. Flexão

   Anmerkungen:

   • Em materiais metálicos dúcteis, a curva tensão-deformação de engenharia passa normalmente por um valor máximo.
7. Resistência a Flexão

   Anmerkungen:

   • A tensão no momento da fratura quando se emprega esse ensaio de flexão é conhecida como resistência à flexão, módulo de ruptura, resistência à fratura ou resistência ao dobramento. 

1. Limite de Solubilidade

   Anmerkungen:

   • Para muitos sistemas de ligas em uma temperatura específica existe uma concentração máxima de átomos de soluto que pode se dissolver no solvente para formar uma solução sólida. O limite de solubilidade a uma dada temperatura é a composição que corresponde à interseção da respectiva coordenada de temperatura com a linha do limite de solubilidade.
2. Fase

   Anmerkungen:

   • Pode ser definida como uma porção homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes.
3. Microestrutura

   Anmerkungen:

   • A microestrutura é caracterizada pelo número de fases presentes, por suas proporções e pela maneira segundo a qual elas estão distribuídas ou arranjadas.
4. Sistema

   Anmerkungen:

   • Pode referir-se a um corpo específico do material que está sendo considerado;  Pode estar relacionado com a série de possíveis ligas compostas pelos mesmos componentes, porém de maneira independente à composição da liga (por exemplo, o sistema ferro-carbono).
   1. Em Equilíbrio

      Anmerkungen:

      • Sua energia livre está em um valor mínimo sob uma combinação específica de temperatura, pressão e composição. Suas características do sistema não mudam ao longo do tempo, mas persistem indefinidamente --> sistema estável
   2. Metaestável

      Anmerkungen:

      • Um estado de equilíbrio nunca seja completamente atingido
5. Energia Livre

   Anmerkungen:

   • É uma função da energia interna de um sistema e, também, da aleatoriedade ou desordem dos átomos ou moléculas.
6. Diagrama de Equilíbrio (Fases)

   Anmerkungen:

   • Apresenta informações sobre o controle da estrutura das fases de um sistema específico.
7. Diagrama de um Componente

   Anmerkungen:

   • Aquele para um sistema com um único componente 
8. Diagrama de Fases Binário

   Anmerkungen:

   • São mapas que representam as relações entre a temperatura e as composições e quantidades das fases em equilíbrio, as quais influenciam a microestrutura de uma liga.
   1. Sistemas Isomorfos

      Anmerkungen:

      • Linhas solidus e liquidus se interceptam nas duas extremidades de composição --> correspondem às temperaturas de fusão dos componentes puros.
   2. Sistema Eutéticos Binários

      Anmerkungen:

      • São encontradas três regiões monofásicas no diagrama: α, β e líquido.
      1. Reação Eutética

         Anmerkungen:

         • Mediante um resfriamento, uma fase líquida se transforma em duas fases sólidas, α e β, na temperatura TE.
      2. Reação Peritética

         Anmerkungen:

         • A reação peritética é outra reação invariante envolvendo três fases em equilíbrio. Com essa reação, no aquecimento, uma fase sólida se transforma em uma fase líquida e outra fase sólida.
   3. Soluções sólidas intermediárias

      Anmerkungen:

      • Os diagramas de fases eutéticos cobre-prata e chumbo-estanho têm apenas duas fases sólidas, α e β - soluções sólidas terminais. Em outros sistemas de ligas, podem ser encontradas soluções sólidas intermediárias (ou fases intermediárias) em outras composições que não nos dois extremos de composições.
9. Lei de Gibbs

   Anmerkungen:

   • Representa um critério para o número de fases que coexistirão em um sistema em equilíbrio.
10. Sistema Fe-C

    Anmerkungen:

    • Tanto os aços quanto os ferros fundidos, que são os principais materiais estruturais em toda cultura tecnologicamente avançada, são essencialmente ligas ferro-carbono.
    1. Ferro Delta

       Anmerkungen:

       • - A ferrita δ é virtualmente a mesma que a ferrita α, exceto pela faixa de temperaturas ao longo da qual cada uma existe. 
    2. Austenita

       Anmerkungen:

       • - CFC; - Esta fase, quando ligada somente com o carbono, não é estável abaixo de 727ºC;  - Transformações de fases envolvendo a austenita são muito importantes no tratamento térmico dos aços;- Não é magnética.
    3. Ferrita

       Anmerkungen:

       • - CCC; - O carbono influencia suas propriedades mecânicas; - Essa fase é relativamente macia; - Pode-se tornar magnética em temperaturas abaixo de 768ºC (1414ºF), e apresenta massa específica de 7,88 g/cm3.
    4. Cementita

       Anmerkungen:

       • Composto intermediário carbeto de ferro.  Forma-se quando o limite de solubilidade para o carbono na ferrita α é excedido abaixo de 727ºC.   Muito dura e frágil.   Aumenta substancialmente a resistência de alguns aços.
    5. Ponto Eutético

       Anmerkungen:

       • Ponto eutético para o sistema ferro-carbeto de ferro em 4,30 %p C e a1147 °C.
    6. Ponto Eutetóide

       Anmerkungen:

       • Um ponto invariante eutetoide para uma composição de 0,76 %p C e uma temperatura de 727 °C.
    7. Liga Eutetóide

       Anmerkungen:

       • A liga é composta inteiramente pela fase austenita, com uma composição de 0,76 %p C.
       1. Perlita

          Anmerkungen:

          • - Camadas alternadas ou lamelas das duas fases (α e Fe3C), que se formam simultaneamente durante a transformação. - Mecanicamente, a perlita apresenta propriedades intermediárias entre a ferrita, macia e dúctil, e a cementita, dura e frágil.  - Aparência de madrepérola quando vista sob um microscópio em baixas ampliações.
    8. Ligas Hipoeutetoides

       Anmerkungen:

       • Aquelas com composição C0, à esquerda do eutetoide, entre 0,022 %p C e 0,76 %p C.
       1. Ferrita Eutetoide (Perlita)
       2. Ferrita Proeutetoide
          1. Microestruturas
    9. Ligas Hipereutetoide

       Anmerkungen:

       • Aquelas que contêm entre 0,76 e 2,14 %p C.
       1. Perlita

          Anmerkungen:

          • - Camadas alternadas ou lamelas das duas fases (α e Fe3C), que se formam simultaneamente durante a transformação. - Mecanicamente, a perlita apresenta propriedades intermediárias entre a ferrita, macia e dúctil, e a cementita, dura e frágil.  - Aparência de madrepérola quando vista sob um microscópio em baixas ampliações.
       2. cementita proeutetoide