Propriedades dos Materiais ENGENHARIA DOS MATERIAIS PROF. KARLA NUNES 2017

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1 Propriedades dos Materiais ENGENHARIA DOS MATERIAIS PROF. KARLA NUNES 2017

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3 Porque devo conhecer as propriedades dos materiais? O conhecimento das propriedades dos materiais é muito importante na seleção de um material para uma determinada aplicação, bem como para o projeto e fabricação do componente. As propriedade dependem de quais fatores? Natureza do material Composição química Microestrutura.

4 Propriedades dos Materiais Principais propriedades dos materiais e correspondentes aspectos de desempenho

5 Propriedades dos Materiais Dentre as diversas propriedades existentes temos: Propriedades térmicas Propriedades de massa Propriedades elétricas Propriedades químicas (deteriorativas) Propriedades Tecnológicas ou de fabricação Propriedades mecânicas

6 1.1 - Propriedades térmicas Determinam o comportamento dos materiais quando são submetidos a variação de temperatura. As propriedades térmicas mais importantes são: Ponto de fusão Dilatação Condutividade térmica 6

7 1.1.1 Ponto de fusão Elemento Símbolo Ponto de fusão ( C) Elemento Símbolo Ponto de fusão ( C) Hélio He -272 Manganês Mn 1246 Hidrogênio H -259 Silício Si 1414 Oxigênio O -218 Níquel Ni 1455 Mercúrio Hg -39 Ferro Fe 1538 Estanho Sn 232 Titânio Ti 1668 Chumbo Pb 327 Crômio Cr 1907 Zinco Zn 420 Vanádio V 1910 Magnésio Mg 650 Nióbio Nb 2477 Alumínio Al 660 Molibdênio Mo 2623 Prata Ag 962 Tântalo Ta 3017 Ouro Au 1064 Tungstênio W 3422 Cobre Cu 1085 Carbono C

8 Dilatação Material Coeficiente de dilatação linear em o C -1 (x 10-5 ) Pb 2,9 Al 2,4 Latão 2,0 Ag 1,9 Cu 1,7 Au 1,4 Fe 1,2 Aço 1,1 Concreto 1,0 Vidro comum 0,9 Vidro pirex 0,3

9 Condutividade térmica É a habilidade dos materiais de conduzir energia térmica, ou seja, de proporcionar calor. A porosidade nos materiais cerâmicos pode ter influência dramática sobre a condutividade térmica. > volume dos poros < condutividade térmica. 9

10 Condutividade térmica Material Condutividade térmica (Κ) Alumínio 237 Cobre 401 Ferro 80,2 Ouro 317 Prata 429 Tungstênio 174 Vidro 0,79 Tijolo 0,6 Madeira (pinho) 0,13 Espuma de poliestireno 0,03 Polipropileno 0,25 Espuma de poliuretano 0,02 Água 0,61 Ar 0,03

11 1.2 Propriedades de massa Densidade Elemento Densidade (g/cm 3 ) Elemento Densidade (g/cm 3 ) Ósmio 22,48 Ferro 7,80 Irídio 22,40 Estanho 7,30 Platina 21,45 Zinco 7,14 Mercúrio 13,60 Alumínio 2,70 Ouro 13,60 Grafita 2,27 Prata 10,50 Magnésio 1,74 Molibidênio 10,20 Água 1,00 Cobre 8,96 Ácool 0,79

12 1.3 - Propriedades elétricas Determinam o comportamento dos materiais quando são submetidos à passagem de uma corrente elétrica Condutividade elétrica

13 1.4 - Propriedades deteriorativas (químicas)

14 1.5 - Propriedades Tecnológicas ou de Fabricação No processamento de componentes mecânicos, certas propriedades devem ser consideradas, para que o material a ser processado tenha um comportamento que não comprometa seu desempenho tanto durante o processamento, como em sua utilização Usinabilidade Soldabilidade Conformabilidade 14

15 Usinabilidade É a facilidade com que o material pode ser cortado, torneado, fresado ou furado sem prejuízo de suas propriedades mecânicas. O seu conhecimento é importante na escolha dos materiais a serem usinados na indústria. 15

16 Soldabilidade É a capacidade que os materiais tem de ser unidos pelo processo de soldagem, tendo por objetivo a continuidade das propriedades mecânicas dos materiais soldados. 16

17 Conformabilidade É a capacidade do material de ser deformado plasticamente, através de processos de conformação mecânica. 17

18 1.6 - Propriedades Mecânicas Resposta do material quando submetido a esforços mecânicos, sendo determinadas através de ensaios. São elas: Resistência Mecânica Elasticidade Ductilidade Tenacidade Fragilidade Dureza

19 1.6 - Propriedades Mecânicas Resistência Mecânica É a capacidade de suportar as forças externas. Estas forças externas podem ser de diversos tipos:

20 1.6 - Propriedades Mecânicas Elasticidade Propriedade de um corpo sofrer deformação, quando submetido à tração, e retornar totalmente à forma original.

21 1.6 - Propriedades Mecânicas Ductilidade É a capacidade que os materiais possuem de sofrer deformação permanente sem se romper.

22 1.6 - Propriedades Mecânicas Tenacidade É a capacidade do material resistir ao impacto (choque).

23 1.6 - Propriedades Mecânicas Fragilidade É quando um material tem baixa resistência ao choque. Esta propriedade é oposta a tenacidade.

24 1.6 - Propriedades Mecânicas Dureza e tenacidade As ferramentas devem ser duras para que não se desgastem a possam penetrar em um material menos duro. A dureza é, portanto, a resistência que um material oferece à perfuração.