DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Ciência e Tecnologia dos Materiais

Código: 30-264

Carga Horária: 80h (Teórica: 60h) (Prática: 20h)

Créditos: 04

Pré-Requisitos: 10-146

Correquisitos: -

EMENTA

Estruturas dos Sólidos Cristalinos. Propriedades e Aplicação de Materiais, Diagramas de fases, Microestrutura dos Aços, ensaios de materiais, tratamentos térmicos e termoquímicos, metalografia e princípios de corrosão e proteção dos materiais.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver as seguintes competências: Dominar a leitura, interpretação e a capacidade de produção de textos em diferentes formas de linguagem e representações que envolvem conhecimento dos mais variados tipos de materiais (metais, polímeros e cerâmicas), incluindo símbolos, códigos e nomenclatura científica, a fim de se comunicar adequadamente; Conhecer acerca da composição e estrutura que dão todo o embasamento a respeito das propriedades dos materiais e suas aplicações, bem como seus parâmetros de concepção e ciclo de vida, contribuindo para a compreensão do cotidiano e posterior aplicação nas práticas profissionais; Aprofundar os conceitos envolvidos em diagramas de fases e relacionar com as microestruturas dos materiais; Aprofundar conhecimentos sobre as teorias dos tratamentos térmicos e termoquímicos aplicados aos materiais; Dominar as operações em laboratório sobre a técnica de metalografia, fazendo conectividade entre as práticas relacionadas as teorias.

Buscando-se atender estas competências e habilidades alguns objetivos específicos são delineados: Desenvolver conhecimentos sobre os diferentes tipos de materiais; Desenvolver noções básicas acerca dos processos de produção e utilização e suas relações com o cotidiano; Dominar o conceito de estrutura cristalina, e sua contribuição nas diferentes propriedades dos materiais, como mecânica, térmica, elétrica, química, ótica e relacionar ao ciclo de vida e reciclagem, contribuindo para a compreensão do cotidiano e, posterior aplicação nas práticas profissionais; Mostrar correlações entre algumas propriedades dos elementos químicos e a dependência dessas propriedades com a escolha do melhor material para determinada utilização; Compreender ou fazer previsões sobre as ligações atômicas e as propriedades dos materiais; Interpretar aspectos sobre condutividade, dureza, corrosão, que dependam das microestruturas dos materiais e sobre a proteção dos mesmos aos sistemas onde serão utilizados.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – ESTRUTURAS DOS SÓLIDOS CRISTALINOS. PROPRIEDADES E APLICAÇÃO DE MATERIAIS

Desenvolver o conhecimento básico acerca dos materiais, sobre a estrutura e tipo de ligação entre os átomos que os caracterizam, relacionar estas com as propriedades dos materiais, (mecânica, elétrica, térmica, ótica, química, etc.) relacionadas as suas composições e estruturas, bem como visualizar a aplicação destes materiais nos mais variados ramos dos processos industriais, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para reconhecer tipos de materiais, bem como identificar agentes limitantes de uso.

Atividade prática: Desenvolver estruturas representativas sobre temas que reforcem o aprendizado de conceitos fundamentais de ciência e tecnologia dos materiais desenvolvidos na unidade de ensino, tais como: sistemas cristalinos, índices de muller, etc., a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades relacionadas ao entendimento estrutural dos materiais.

TDE 01 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 1.

UNIDADE DE ENSINO 02 – DIAGRAMAS DE FASES, TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

Aprofundar os conhecimentos sobre os conceitos básicos que envolvem as diferentes fases seja, de um componente puro, ou de dois (diagramas binários) e três componentes (diagramas ternários).  Também destacando-se ao estudo dos tratamentos térmicos e termoquímicos e suas influências nas microestruturas e composição dos materiais finais. Compreender como isso afeta as propriedades dos materiais a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades a respeito da produção e obtenção de diferentes materiais puros ou ligas.

Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem o conhecimento e a utilização de técnicas e procedimentos básicos de laboratório, bem como a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados aos conceitos fundamentais acerca das composições de diferentes fases dos materiais.

TDE 02 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 02.

UNIDADE DE ENSINO 03 – METALOGRAFIA E PRINCÍPIOS DE CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS

Conceituar aspectos relacionados a análise de metalografia e como podemos proteger os materiais contra a corrosão. Compreender como é o procedimento experimental de preparação da amostra para ser analisada em microscópio, a fim de visualizar as fases presentes, em ligas metálicas, e como estas fases afetam as propriedades dos materiais.  Por fim, estabelecer uma conexão entre o uso e como fazer a proteção correta destes de diferentes materiais a fim de aumentar seu ciclo de vida, fazendo com que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades relacionadas ao manuseio correto dos materiais

Atividade prática: Realizar prática de análise metalográfica, que possibilite o conhecimento e a utilização de instrumentação, técnicas que identifiquem as fases nas ligas metálicas, bem como a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados aos conceitos fundamentais da metalografia e corrosão.

TDE 03 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 03.

METODOLOGIA

As aulas terão a participação ativa do aluno na construção do conhecimento e serão adotados as seguintes metodologias: Aulas teóricas e expositivas com utilização de recursos audiovisuais e questionamentos, discussão e debates; Aulas práticas sobre os conteúdos ministrados na teoria; A leitura, interpretação e elaboração de textos serão trabalhados em sala de aula como temas transversais; As aulas transcorrerão de maneira interativa com os alunos em que ambos são agentes ativos do processo de ensino-aprendizagem; A exposição do conteúdo ocorrerá por meio de atividades que facilitem e estimulem a aprendizagem. Buscar-se-á interação constante com os alunos; As atividades relacionadas ao Trabalho Discente Efetivo (TDE) totalizará 20h e poderá constar com exercícios de fixação, pesquisa bibliográfica, desenvolvimento de atividades práticas, elaboração de relatórios, visitas técnicas entre outros. Atividades laboratoriais, visando que o acadêmico tenha a interação com os equipamentos de laboratório.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico. O processo de avaliação será de forma progressiva e cumulativa do conhecimento, mediante verificações parciais ao longo do período letivo sob a forma de provas, exercícios, trabalhos acadêmicos, arguições, seminários e/ou relatos de atividades práticas. O processo de avaliação ocorrerá da seguinte maneira: No mínimo duas avaliações que versará com questões objetivas e ou discursivas com peso 8,0 e Trabalhos Discente Efetivo (TDE) peso 2,0.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

CALLISTER, William D.; RETHWISCH, David G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013

VAN VLACK, Laurence H. Princípios de ciências dos materiais. São Paulo: Edgard Blücher, 2007.

CALLISTER, William D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem integrada. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

REED-HILL, Robert E. Physical metallurgy principles. Boston: PWS Publishing Company, 1991.

COLPAERT, Hubertus. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 4.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2008.

PADILHA, Â. Fernando; AMBRÓSIO FILHO, Francisco. Técnicas de análise microestrutural. [S.l.]:Hemus, 2004.

ASKELAND, Donald. The science and engineering of materials. Estados Unidos: Thomson, 2006.

SHACKELFORD, James F. Ciência dos materiais. 6.ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.