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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Tópicos Especiais em Engenharia de Materiais Código: 30-488 Carga Horária: 40h (Teórica: 20h) (Prática: 20h) Créditos: 02 Pré-Requisitos: 30-264
EMENTA: Diagramas de fases isomorfos. Diagramas de fases - binário. Diagrama Fe-Fe3C. Aços e ferros fundidos. Polímeros. Cerâmicos e materiais compostos. Ensaios mecânicos e ensaios não destrutivos dos materiais.
OBJETIVOS Identificar e analisar as propriedades dos materiais e suas aplicações. Ser capaz de realizar ensaios mecânicos para especificar, avaliar e determinar o comportamento e as propriedades dos materiais. Conhecer, avaliar e especificar ensaios para materiais em função de suas aplicações na engenharia. Conhecer propriedades dos materiais e seu comportamento. Conhecer e aplicar os principais tipos de ensaios não destrutivos.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 01 – DIAGRAMAS DE FASE ISOMORFOS E BINÁRIO Apresentar os diagramas de fase dos materiais metálicos Isomorfos e Binários e mostrar a influência dos elementos de liga sobre o diagrama de fase.
Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 01.
UNIDADE DE ENSINO 02 – TRANSFORMAÇÃO DE FASE, DIAGRAMA FERRO-CARBONO E REAÇÕES Apresentar o diagrama ferro carbono detalhando os pontos de transição/transformações que ocorrem entre 0 e 2,11% de carbono. Apresentar alguns aspectos do fenômeno de solidificação dos aços. Apresentar as diferentes fases existentes principalmente nos aços a forma de obtenção delas e os efeitos do esfriamento e do aquecimento sobre a posição das linhas de transformação. Apresentar as curvas TTT.
Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 02.
UNIDADE DE ENSINO 03 – AÇOS E FERROS FUNDIDOS Apresentar as diferenças entre os aços e ferros fundidos desde a obtenção até o processamento. Mostra a classificação dos aços e ferros fundidos em função das normas técnicas e correlacionar com suas propriedades metalúrgicas. Indicar as principais aplicações dos principais tipos de aços e ferros fundidos de utilização na indústria. Atividade prática 02: Fazer o ensaio de Micrografia nos diferentes tipos de ferros fundidos disponíveis na região.
Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 03. TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos das Unidades de Ensino 01, 02 e 03.
UNIDADE DE ENSINO 04 – POLÍMEROS Apresentar os tipos e classificações dos polímeros de aplicação na engenharia. Explorar os processos de fabricação dos mesmos e suas principais aplicações.
Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 04.
UNIDADE DE ENSINO 05 – MATERIAIS CERÂMICOS E COMPOSTOS Apresentar os processos de fabricação dos materiais cerâmicos, sua obtenção, classificação e aplicações na engenharia. Apresentar as propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos e eventuais ensaios mecânicos possíveis de serem utilizados para definição da resistência mecânica desses materiais. Apresentar os diferentes tipos de materiais compósitos ressaltando a integração as propriedades mecânicas obtidas na junção de diferentes materiais para a formação dos compósitos. Explorar os principais tipos e aplicações destes materiais compósitos.
Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 05. TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos das Unidades de Ensino 04 e 05.
UNIDADE DE ENSINO 06 – ENSAIOS MECÂNICOS E ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS DOS MATERIAIS Explorar os principais ensaios mecânicos utilizados para obtenção das propriedades mecânicas e metalúrgicas dos materiais metálicos tais como: ensaio de tração; compressão; impacto; dureza; fadiga; torção e fluência. Conceituar os ensaios mecânicos não destrutivos, abordar os principais ensaios mecânicos não destrutíveis utilizados pela indústria metal mecânica tais como: Líquidos Penetrantes; Ultra-som; Raios X; Eletro-magnéticos entre outros. Atividade prática: Conforme conteúdo da Unidade de Ensino 06. TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 06.
METODOLOGIA Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada, terão como metodologias: tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), ativa e sociointeracionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes a disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares. A contextualização se dará através da resolução de problemas. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos no total de 10h, envolvendo resolução de exercícios, elaboração de relatórios, aplicação de conceitos e técnicas, e utilização de softwares e equipamentos específicos.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas, exercícios, seminários, projetos e Trabalhos Discentes Efetivos, estes últimos valendo 20% da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA SOUZA, Sérgio Augusto de. Ensaios mecânicos de materiais metálicos: fundamentos teóricos e práticos. 5. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2007. CALLISTER, William D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem integrada. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. DAVIM, J. P.; MAGALHÃES, A. G. Ensaios mecânicos e tecnológicos. 2ed. Porto: Publindústria, 2004.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR REED-HILL, Robert E.; ABBASCHIAN, Reza. Physical metalurgy principles. Boston: PWS Publishing Company, 1991. METALS HANDBOOK. Vol.4: Forming. 8. ed. United States: American Society for Metals, 1969. GUESSER, Wilson Luiz. Propriedades mecânicas dos ferros fundidos. São Paulo: Blucher, 2009. KUHN, Howard (Coord.). Mechanical testing and evaluation. United States: ASM International, 2000. SILVA, André Luis V.; MEI, Paulo Roberto. Aços e ligas especiais. 2.ed. Edgard Blucher, 2010. |