Relacione os principais metais que são utilizados em aplicações estruturais aos seus respectivos sistemas cristalinos
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente relacionar os principais metais usados em aplicações estruturais (tipo infraestrutura, construções, peças de avião, carro etc.) com o sistema cristalino de cada um.
Conteúdo: cristalografia de metais (sistemas cristalinos mais comuns: cúbico de corpo centrado – BCC, cúbico de faces centradas – FCC e hexagonal compacto – HCP).
O que vamos precisar: entender o que é célula unitária, reconhecer BCC, FCC e HCP e depois apontar qual metal “casa” com qual sistema.
Conteúdo: cristalografia de metais (sistemas cristalinos mais comuns: cúbico de corpo centrado – BCC, cúbico de faces centradas – FCC e hexagonal compacto – HCP).
O que vamos precisar: entender o que é célula unitária, reconhecer BCC, FCC e HCP e depois apontar qual metal “casa” com qual sistema.
Passo 2
Primeiro, a teoria básica de sistemas cristalinos:
- Célula unitária: é o “tijolinho” mínimo que se repete para formar o cristal.
- BCC (body‐centred cubic): cada célula tem átomos nos 8 vértices e 1 no centro. Coordenação 8.
- FCC (face‐centred cubic): átomos nos 8 vértices e 6 centros de face. Coordenação 12.
- HCP (hexagonal close‐packed): estrutura hexagonal com 12 átomos coordenados de forma “compacta”.
Passo 3
Agora, os metais e seus sistemas (em temperatura ambiente):
- Ferro (α-Fe – ferrita):
- Sistema: cúbico de corpo centrado (BCC).
- A ferrita é a fase do ferro abaixo de 912 °C.
- Alumínio (Al):
- Sistema: cúbico de faces centradas (FCC).
- Alta ductilidade e boa conformabilidade vêm do alto número de vizinhos (12).
- Cobre (Cu):
- Sistema: cúbico de faces centradas (FCC).
- Usado em estruturas elétricas e algumas fixações.
- Titânio (Ti – fase α):
- Sistema: hexagonal compacto (HCP).
- Usado em ligas de alta resistência, principalmente na fase HCP até ~882 °C.
- Magnésio (Mg):
- Sistema: hexagonal compacto (HCP).
- Leve, usado em ligas para reduzir peso em aeronaves e automóveis.
Resposta
- Ferro (α-Fe): BCC
- Alumínio (Al): FCC
- Cobre (Cu): FCC
- Titânio (Ti – fase α): HCP
- Magnésio (Mg): HCP