Materiais Estruturais

A importância dos materiais estruturais no design e na ciência é destacada pela relação integral entre materiais, processamento e aplicação em engenharia. São apresentadas duas abordagens no ensino de materiais: uma orientada para o design, focando na aplicação prática e nas condições de serviço dos materiais, e outra orientada para a ciência, enfatizando a composição, microestrutura e processamento. O tetraedro da ciência e engenharia dos materiais é explorado, abordando a escolha dos materiais, a distribuição da fase de reforço e os métodos de fabricação.

Além disso, os materiais são classificados em categorias funcionais, como metais, cerâmicas, polímeros, semicondutores e compósitos, destacando suas propriedades e aplicações. Processos de fabricação como forjamento, soldagem, fundição e metalurgia do pó são discutidos, mostrando como a composição, microestrutura e processamento influenciam o desempenho e custo dos materiais estruturais em diversas aplicações.

 

O forjamento, por exemplo, é um processo de fabricação onde o metal é aquecido e moldado por meio de forças compressivas, geralmente utilizando martelos, prensas ou matrizes. Este processo pode ser realizado a quente, a morno ou a frio, dependendo da temperatura do metal durante a operação.

Forjamento a Quente: O metal é aquecido acima de sua temperatura de recristalização, o que facilita a deformação e reduz a resistência ao escoamento.

Forjamento a Frio: Realizado abaixo da temperatura de recristalização, proporcionando maior precisão dimensional e melhor acabamento superficial.

Forjamento a Morno: Realizado em temperaturas intermediárias, combinando algumas vantagens dos processos a quente e a frio.