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PEM5110 - Metalurgia Física

Docente Responsável

Carga Horária

Área de concentração

97134 - Materiais Convencionais e Avançados

Objetivos

A disciplina Metalurgia Física visa propiciar aos alunos de Pós-Graduação o conhecimento dos aspectos fundamentais da estrutura e suas relações com o comportamento elastoplástico de metais e ligas. Desta forma, são abordados aspectos envolvendo imperfeições cristalinas, tratamentos térmicos, conformação plástica e comportamento mecânico de metais e ligas sob condições de carregamento estático e dinâmico. Esta disciplina se destina a alunos que desenvolvem trabalhos de pós-graduação na área de metais e ligas convencionais, bem como em outras áreas, aplicadas ao desenvolvimento e caracterização de novos materiais.

Justificativa

A estrutura do curso de Metalurgia Física está diretamente relacionada com as necessidades cotidianas do setor industrial. Nesse contexto, a perfeita compreensão dos principais aspectos abordados, permitirá ao futuro profissional, aprimoramento e capacitação mínima necessária para a seleção e especificação de materiais para diferentes condições de trabalho e, para atuar no controle e otimização microestrutural de materiais submetidos a diferentes processos de conformação.

Conteúdo

1. Discordâncias e o fenômeno do escorregamento
   1. Observação de discordâncias
   2. Força entre discordâncias
   3. Campos de tensão e energia das discordâncias
   4. Intersecção e interação de discordâncias
   5. Movimentos conservativos e não conservativos de discordâncias
   6. Origem e multiplicação de discordâncias
2. Teoria geral dos processos de nucleação e crescimento
   1. Nucleação homogênea e heterogênea
   2. Interfaces: coerente, semicoerente e incoerente
3. Processamentos termomecânicos dos metais
   1. Aspectos dos principais processos de conformação
   2. Endurecimento por deformação plástica
   3. Heterogeneidades do processo de deformação
   4. Configurações de baixa energia
   5. Recozimento, recuperação e recristalização
4. Transformações martensítica e bainítica
   1. Transformações nos sistemas Ferro-Carbono e Ferro-Níquel
   2. A formação e a interface austenita – martensita
   3. Nucleação e crescimento de plaquetas
   4. Características atérmica e isotérmica da transformação
   5. Efeitos da tensão e deformação plástica na transformação
   6. Efeitos do campo de tensões residuais
   7. Alívio das tensões residuais resultantes da transformação
   8. Propriedades características da martensita
   9. Transformação Bainítica
   10. Mecanismos de formação da bainita
   11. Características morfológicas e propriedades da bainita
5. Endurecimento por precipitação
   1. O tratamento de solubilização
   2. O tratamento de envelhecimento
   3. O fenômeno do superenvelhecimento
   4. Zonas de Guinier-Preston
   5. Interação de discordâncias e partículas dispersas
   6. Importância da morfologia e distribuição de partículas duras
   7. Metais endurecidos por precipitação: aços, ligas não ferrosas e superligas
6. Propriedades mecânicas e modos de fratura
   1. Comportamento dos metais sob condições de solicitação estática e cíclica
   2. Aspectos e importância da estrutura de discordâncias e tamanhos de grão
   3. Influência da temperatura no comportamento mecânico
   4. Mecanismos de fratura em metais puros e ligas
   5. Influência da temperatura nos modos de fratura
   6. Influência dos processamentos temomecânicos nas propriedades e nos principais modos de fratura
   7. Principais aspectos da seleção de materiais metálicos sob diversas condições de serviço.

Forma de Avaliação

A avaliação será composta por duas provas P1 e P2. A média final (MF) será computada pela média aritmética: MF = (P1 + P2)/2.

Referências bibliográficas

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2. Callister Jr, W. D., Materials Science and Engineering: An Introduction, John Wiley & Sons, 2000.
3. Avner, S. H., Introduction to Physical Metallurgy, McGraw-Hill, 1974.
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5. Friedel, J., Dislocations, Pergamon Press, 1964.
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7. Reed-Hill, R. E., Princípios de Metalurgia Física, Guanabara Dois, 1982.
8. Honeycombe, R. W. K., Aços – Microestrutura e Propriedades, Fundação Calouste Gulbenkian, 1982.
9. Martin, J. W., Preciptation Hardening, Pergamon Press, 1968.
10. Dieter, G. E., Metalurgia Mecânica, Guanabara Koogan S. A., 1982.
11. Meyers, M. A., Chawla K. K., Princípios de Metalurgia Mecânica, Edgard Blücher Ltda, 1982.
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16. Barrett, C., Massalski, T. B., Structure of Metals, Pergamon Press, 1980.