Desafio Ciência dos Materiais

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Desafio Ciência dos Materiais 
Os defeitos cristalinos são imperfeições que ocorrem no arranjo periódico regular dos 
átomos em um cristal. Podem envolver irregularidades na posição dos átomos e 
no tipo de átomos. Todo cristal exibe defeitos. A quantidade e o tipo de imperfeições 
depende da forma que o cristal foi formado. 
Defeitos modificam o comportamento (mecânico, elétrico, químico, ótico) do material. 
Através da introdução de defeitos, controlando o número e o arranjo destes, é possível 
desenvolver novos materiais com as características desejadas. Existem diversos 
defeitos que podem ser introduzidos em um material durante o processamento ou 
fabricação deste, por exemplo, as impurezas. 
Imagine que você é o engenheiro responsável por uma indústria naval e o setor de 
compras entrou em contato com você, pois precisa saber se pode comprar chapas de 
aço a menor custo, com impurezas, ou se precisam ser chapas de aço puro. O 
fornecedor garante, com laudos técnicos, que as impurezas presentes nas chapas de 
aço são controladas. 
Desta forma, responda à dúvida do setor de compras, explicando os pontos abaixo: 
1. É possível comprar as chapas de aço com impurezas ou é preciso que sejam as de 
aço puro? Justifique. 
2. O que significa exatamente, ter impurezas presentes nas chapas de aço? 
3. Quais as características/propriedades que serão alteradas com a presença de 
impurezas nas chapas? 
Sua resposta 
1) R- sim, mesmo sendo retidas todas as impurezas no processo de fabricação das 
chapas de aço, elas podem ocorrer em alguns processos de fundição da matéria 
prima. 2) R- Significa que o aço pode ter alguns componentes de impurezas durante 
a sua transformação. 3) R- A presença de alguma impurezas aumenta a resposta 
quando submetida a algumas temperaturas. 
Enviado em: 12/10/2021 08:56 
Padrão de resposta esperado 
1. Deve ser comprada chapa de aço com impurezas, isso porque, por mais controlado 
que seja o processo de fabricação do aço, é impossível produzi-lo sem essas 
impurezas. E elas, de certa forma, têm influência sobre as propriedades desse 
material. Quando adicionadas propositalmente, são consideradas elementos de liga, 
conferindo propriedades especiais ao aço. Às vezes, elas ajudam e, às vezes, 
atrapalham. Dessa forma, é fundamental controlar as quantidades certas. Porém, 
como o fornecedor das chapas garante o controle via laudos técnicos, não haverá 
problemas. 
2. As impurezas são outros elementos, como o manganês, o silício, o fósforo, o 
enxofre e o alumínio, que fazem parte das matérias-primas usadas no processo de 
produção do aço. Elas podem estar presentes no minério ou ser adicionadas para 
provocar alguma reação química desejável, como a desoxidação, por exemplo. 
3. Entre as principais propriedades alteradas com a presença de elementos de liga 
(impurezas), podem-se citar: 
– Aumenta a dureza e a resistência mecânica. 
– Confere resistência uniforme através de toda a secção em peças de grandes 
dimensões. 
– Diminuir o peso (consequência do aumento da resistência), de modo que reduzi a 
inércia de uma parte em movimento ou reduz a carga-morta em um veículo ou em 
uma estrutura. 
– Confere resistência à corrosão. 
– Aumenta a resistência ao calor. 
– Aumenta a resistência ao desgaste. 
– Aumenta a capacidade de corte. 
– Melhora as propriedades elétricas e magnéticas.