Disciplinas
São ofertadas 15 disciplinas no Propemm. Cada estudante deve realizar pelo menos (6 seis) disciplinas totalizando 18 créditos, tendo como obrigatoriedade a disciplina de Ciência dos Materiais.
Aços e Ligas Especiais
Os efeitos dos elementos químicos nas ligas metálicas. Tipos de aços e as aplicações industriais. Principais ligas não ferrosas. Características de ligas com memória de forma. Ligas de Nitinol, de titânio e superligas. Componentes especiais para aplicações de alta tecnologia. Conceitos gerais sobre normas técnicas para componentes de alta tecnologia.
Caracterização Microestrutural de Materiais
Estrutura cristalina. Classificação das técnicas de caracterização. Difração de raios X. Microscopia óptica. Microscopia eletrônica de varredura. Microscopia eletrônica de transmissão. Microscopia de campo iônico. Microanálise química. Extração de precipitados. Análise térmica. Dilatometria. Metalografia quantitativa. Processamento digital de imagens.
Ciência e Tecnologia de Materiais
Classificação dos materiais de engenharia. Estrutura atômica e ligações químicas. Estruturas cristalinas, amorfas e moleculares. Defeitos cristalinos: pontuais, lineares, bidimensionais e volumétricos. Difusão em sólidos: mecanismos e leis. Estrutura e propriedades de materiais metálicos. Diagrama de Fases. Estrutura e propriedades de materiais cerâmicos. Estrutura e propriedades de materiais poliméricos. Processamento de materiais metálicos. Processamento de materiais cerâmicos. Processamento de materiais poliméricos.
Cinética em Processos Metalúrgicos
Conceitos gerais de cinética química. Cinética homogênea. Cinética heterogênea. Métodos empíricos e semi-empíricos. Controle por reação química. Difusão em camada de produto. Difusão gasosa. Transporte de massa em fluidos. Reações sólido-gás, líquido-gás, sólido-líquido, líquido-líquido. Reações sólido-sólido por intermediários gasosos. Condições não-ideais e reações complexas. Cinética não-isotérmica.
Controle e Simulação de Processos
Introdução à instrumentação de processos. Equipamentos para instrumentação controlada. Processamento de sinais na instrumentação. Medição de grandezas físicas: temperatura, pressão, vazão, força e conjugado, deslocamento, velocidade e aceleração. Medidores e atuadores. Integração da instrumentação. Princípios de comunicação de dados na instrumentação. Malhas de controle e funções de transferência. Inteligência artificial. Análise do comportamento dinâmico por meio de modelos matemáticos.
Eletroquímica e Corrosão de Materiais
Fundamentos dos processos de corrosão. Meios corrosivos e oxidação de materiais. Reações de oxi-redução. Termodinâmica química associada à corrosão. Equação de Nernst. Espontaneidade e cinética de reações eletroquímicas. Características de eletrodos de referência. Morfologia da corrosão. Fenômeno autocatalítico da corrosão por pite. Diferentes formas de Corrosão. Sensitização em aços inoxidáveis. Efeito de solicitações mecânicas em processos de corrosão. Proteção anódica e catódica. Diagrama de Pourbaix. Ligas especiais resistentes à corrosão. Formação de películas de proteção e inibidores de corrosão. Polarização, passivação e lei de Taffel. Revestimentos metálicos, não-metálicos, orgânicos e inorgânicos. Tipos de ensaios de corrosão. Ensaios potenciostáticos-galvanostáticos.
Engenharia de Superfícies e Desgaste
Considerações sobre o desgaste. Endurecimentos superficiais difusivos e não-difusivos. Modificações superficiais produzidas por processos altamente energéticos. Filmes finos e revestimentos tribológicos. Técnicas de caracterização de revestimentos duros e de superfícies modificadas. Seleção de superfícies resistentes ao desgaste.
Físico-química da Fabricação de Aços
Potencial de oxigênio em processos industriais. Físico-química de reações no refino primário. Físico-química de reações no refino secundário. Físico-química das escórias.
Fenômenos de Transporte em Processos Metalúrgicos
Transporte de quantidade de movimento, energia e massa em processos de metalurgia extrativa. Características dos processos sólido-gás e dos processos líquido-gás. Aplicações em aglomeração de finos de minério. Aplicações em fornos metalúrgicos. Característicos das reações metalescória. Aplicações em metalurgia da panela.
Metalurgia Física
Fundamentos da estrutura cristalina dos metais. Estabilidade das soluções sólidas substitucionais e intersticiais. Difusão em metais e ligas. Diagramas de fases. Teoria das discordâncias. Propriedades mecânicas de metais e ligas. Mecanismos de deformação plástica e de endurecimento. Endurecimento por precipitação. Tratamentos térmicos: recozimento, normalização e têmpera dos aços. Conceitos gerais sobre a fratura dos metais.
Processamento de Materiais Cerâmicos
Origem, definições, classificação e funções dos diferentes tipos de cerâmicas. Matérias-primas. Produção e caracterização de pós. Variáveis do processo de conformação cerâmica. Compactação e energia superficial de partículas. Variáveis do processo de secagem cerâmica. Sinterização sólida e líquida. Acabamento superficial de produtos cerâmicos. Propriedades.
Processos de Redução de Minério de Ferro
Ementa: Apresentar e discutir os diversos mecanismos associados às etapas específicas do processo de redução de minério de ferro, ou seja, as transformações de fases durante as etapas de redução do sistema Fe-O, o processo de gaseificação de carbono, o sistema C-O, discussão dos sistemas Fe-C-O, Fe-H-O e Fe-C-H-O e o conceito de potencial de oxigênio na fabricação de ferro gusa no Alto Forno.
Processos Gerais de Conformação dos Materiais
Características gerais dos processos de fabricação. Tipos de processos de deformação de materiais. Conformação mecânica de componentes metálicos. Processos de fabricação por Metalurgia do pó. Processos atuais de fabricação de componentes.
Plano de Ensino
Refino Primário dos Aços
Principais processos de refino primário. Físico-química da desoxidação. Descarburação e desgaseificação. Adição de elementos de liga. Escória sintética.
Resíduos Sólidos Industriais
Atual contextualização dos resíduos sólidos industriais. Conceito 3R de sustentabilidade: reduzir, reutilizar e reciclar. Classificação dos resíduos: amostragem, lixiviação e solubilização. Gerenciamento: geração, minimização, manuseio, transporte, armazenamento e técnicas de tratamento. Aterros industriais. Processos físico-químicos específicos de tratamento de efluentes industriais. Estudo de diversas tecnologias industriais. Estudos de casos.
Termodinâmica Metalúrgica
Gases ideais. Equações dos gases. 1ª lei da termodinâmica. Termoquímica e balanço térmico de reações. 2ª lei da termodinâmica e entropia. 3ª lei da termodinâmica e energia livre. Termodinâmica de soluções e conceitos de solução ideal e não-ideal. Atividade e leis de Raoult e Henry. Aplicação da termodinâmica em ligas de ferro (Lei de Henry). Diagrama de Ellinghan. Estudo das escórias em processos de redução e refino.
Transformações de Fase
Estabilidade de fases. Energia livre de soluções sólidas. Regra das fases de Gibbs. Conceitos da solidificação: nucleação homogênea e heterogênea. Compostos intermetálicos. Evolução microestrutural e de composição em diagramas binários peritéticos e eutéticos. Fusão congruente e hiato de miscibilidade. Diagrama de fases ferro-cementita: reações invariantes. Cinética das transformações de fases em aços e ligas não ferrosas. Decomposição da austenita por processos de difusão. Transformação bainítica. Transformação no estado sólido sem difusão: transformações martensíticas; ligas com memória de forma.
Redes Sociais