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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Engenharia dos Materiais Código: 30-268 Carga Horária: 80 (Teórica: 60h) (Prática: 20h) Créditos: 02 Pré-Requisito: 30-264
EMENTA Diagramas de fases isomorfos. Diagramas de fases - binário. Diagrama Fe-Fe3C, reações eutetóides e eutéticas. Aços e ferros fundidos. Polímeros. Cerâmicos. Materiais compostos. Ensaios mecânicos: caracterização e comportamento de materiais. Ensaios não destrutivos.
OBJETIVOS A disciplina visa desenvolver no aluno competências de analisar e identificar as propriedades dos materiais e suas aplicações. Para isto capacitar o aluno a utilizar-se dos ensaios mecânicos para especificar, avaliar e determinar o comportamento e as propriedades dos materiais; Capacitar ao aluno conhecer, avaliar e especificar ensaios para materiais de construção mecânica em função de suas aplicações na engenharia; Proporcionar ao aluno um conhecimento básico sobre propriedades dos materiais e seu comportamento; Dar subsídio ao aluno para 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.
TDE 01 – Fazer a lista de exercícios 01.
UNIDADE DE ENSINO 02 – TRANSFORMAÇÃO DE FASE 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 01: Ensaios mecânicos de Micrografia, Dureza, Tração em diferentes aços com diferentes estados de tensão interna: In Natura, Recozido, Temperados e Temperados e Revenidos. TDE 02 – Fazer o relatório da Atividade Prática 01.
UNIDADE DE ENSINO 03 – 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.
TDE 03 – Fazer a lista de exercícios.
UNIDADE DE ENSINO 04 – 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.
TDE 04 – Fazer o relatório da Atividade Prática 02. UNIDADE DE ENSINO 05 – POLÍMEROS Apresentar os tipos e classificações dos polímeros de aplicação na engenharia. Explorar os processos de fabricação dos mesmos e suas principais aplicações.
TDE 05 – Pesquisar peças poliméricas de aplicação industrial, polímeros utilizados, forma de processamento e fabricação e suas propriedades mecânicas.
UNIDADE DE ENSINO 06 – CERÂMICOS 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.
TDE 06 – Pesquisar peças cerâmicas de aplicação industrial, matérias primas utilizadas, forma de processamento e fabricação e suas propriedades mecânicas.
UNIDADE DE ENSINO 07 – MATERIAIS COMPOSTOS Apresentar os diferentes tipos de materiais compósitos ressaltando a integração das propriedades mecânicas obtidas na junção de diferentes materiais para a formação dos compósitos. Explorar os principais tipos e aplicações destes materiais compósitos.
TDE 07 – Pesquisar peças fabricadas de materiais compositos de aplicação industrial, matérias primas utilizadas, forma de processamento e fabricação e suas propriedades mecânicas.
UNIDADE DE ENSINO 08 – ENSAIOS MECÂNICOS DOS MATERIAIS – CARACTERIZAÇÃO E COMPORTA-MENTO DAS PROPRIEDADES 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.
Atividade prática 03: Fazer os ensaios mecânicos propostos no roteiro da aula prática com diferentes tipos de matérias disponibilizadas no laboratório. TDE 08 – Fazer relatório da atividade prática 03.
UNIDADE DE ENSINO 09 – ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS 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 04: Fazer os ensaios mecânicos não destrutivos propostos no roteiro da aula prática com diferentes tipos de mateérias disponibilizadas no laboratório
TDE 09 – Fazer relatório da atividade prática 04.
METODOLOGIA Visando desenvolver nos alunos as competências de analisar e identificar as propriedades dos materiais e suas aplicações, as aulas são desenvolvidas de forma variada e tem como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), a ativa e a sócio-interacionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, podem ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e máquinas e equipamentos presentes no laboratório, e a contextualização ocorre através da resolução de problemas reais. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos – TDEs no total de 40h, envolvendo resolução de exercícios e problemas reais com a aplicação dos conceitos trabalhados na área de fabricação por usinagem.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina propõe verificar se as competências pretendidas neste plano de ensino foram adquiridas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas 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. Em uma aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.
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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, 19)91. 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.
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