Ciência dos Materiais EN 2810

Lista de Exercícios Estrutura Cristalina

1. Desenhe uma célula cúbica com as seguintes direções: [001], [110], ]011[ , ]111[ ,

]012[ , ]123[ e ]014[ .

2. Desenhe em uma célula cúbica os seguintes planos cristalográficos: (100), (001),

)011( , (111), )211( , )300( , )012( e )234( .

3. Calcular o espaçamento entre os planos (111) do níquel, sabendo que ele possui

estrutura CFC e parâmetro de rede de 3,5239 Å.

4. Na temperatura ambiente, o urânio tem estrutura ortorrômbica com parâmetros de

rede a = 2,8538 Å, b = 5,8697 Å e c = 4,9550 Å. Calcule o espaçamento entre os planos

(221) do urânio.

5. Determine o ângulo entre as direções [111] e [112] de uma célula cúbica. Dica: o

ângulo pode ser obtido a partir do produto escalar entre as duas direções.

6. Considere a seguinte tabela:

a) O Cr, Nb, Mo e W têm maior solubilidade na ferrita do que na austenita. Justifique. b) A solubilidade do Cr na ferrita é maior que as solubilidades do Nb, Mo ou W na mesma.

Justifique. c) O Mn, Ni e Cu têm maior solubilidade na austenita do que na ferrita. Justifique. d) As solubilidades do Mn e do Ni são maiores que a solubilidade do Cu na austenita.

Justifique.

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7. Existe uma concentração (“densidade”) de discordâncias de equilíbrio para cada

temperatura como no caso das lacunas? Justifique.

8. Determine os índices de Miller de uma discordância em cunha que tem vetor de

Burgers a/2 110 e está contida no plano (111) de um cristal CFC. Dica: aplique o

produto vetorial, lembrando-se que uma direção com os mesmos índices de Miller de

um plano em um cristal cúbico é a direção normal a esse plano.

9. O que são o escorregamento com desvio (“cross-slip”) e a ascenção (climb) de

discordâncias?

10. Qual a origem dos degraus nas discordâncias? Como eles podem afetar seu

movimento?

11. Contornos inclinados de pequeno ângulo têm normalmente ângulo de

desorientação menor que 5° e são constituídos apenas por discordâncias em cunha.

Calcule o espaçamento entre as discordâncias de um contorno inclinado puro com

diferença de orientação (ou ângulo de desorientação) de 2° em um cristal de cobre. O

parâmetro de rede do cobre é 3,615 Å.

12. Coloque em ordem crescente de energia os seguintes defeitos planares do cobre:

contorno de grão, superfície externa, contorno coerente de macla e defeito de

empilhamento.

13. Quais as principais diferenças entre um contorno de grão e uma interface?

14. Quais são os dois principais defeitos cristalinos responsáveis pela deformação

plástica em metais, e quais as principais diferenças entre seus mecanismos de atuação na

deformação?