USO DE ANIMAÇÃO NA APRENDIZAGEM DE DIAGRAMAS DE FASES DE MATERIAIS METÁLICOS

Irma Patrícia Kühn Arroyo¹ , Fernando Ferreira de Mello Netto ² & Adriana Ana Pereira ²

Orientadores: Elizabeth Rosito da Costa Marques², Ingeborg Kühn² e Lourival Boehs².

¹ Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Bloco E, Campus Universitário, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, CEP: 88049-900.
² Departamento de Engenharia Mecânica, Bloco A, Campus Universitário, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, CEP: 88049-900.

Palavras-chave:Ensino de Engenharia, Setor Metal Mecânico, Internet, Diagramas de Fase, Materiais.

Resumo

Os diagramas de fases são ferramentas fundamentais no estudo, seleção, identificação e desenvolvimento de materiais. Mostram a influência da temperatura e da composição química sobre as fases em equilíbrio termodinâmico.

Sua determinação, embora experimental, pode advir de informações da variação da energia livre de Gibbs com a temperatura para quaisquer mudanças de estado.

Quando da sua aprendizagem, o aluno encontra dificuldades tanto na construção dos diagramas de fase como na sua interpretação. Este trabalho apresenta uma ferramenta desenvolvida para auxiliar nesta problemática. Esta ferramenta consiste em programas que através de seqüências de imagens animadas, contém:

a) a simulação da metodologia de construção dos diagramas de fase;

b) diagramas genéricos, os quais são analisados pormenorizadamente;

c) diagramas representativos dos materiais metálicos mais usuais que também são analisados em detalhes;

A figura 1 apresenta algumas das imagens utilizadas para demonstrar como é construído um diagrama eutético. Já a figura 2 mostra a análise de uma liga cuja composição é (75% A + 20%B - liga hipoeutética) durante o seu resfriamento. Neste caso, para cada temperatura analisada, são destacadas:

• as fases presentes;
• a composição química das fases presentes, e
• a quantidade relativa das fases presentes

bem como é mostrada uma figura representativa da visualização destas fases ao microscópio.

Estes programas, que serão disponibilizados na Internet (www.cimm.com.br), tem como vantagem adicional propiciar ao usuário o controle sobre a seqüência de animação, tal que etapas de interesse possam ser visualizadas repetida e independentemente.

Agradecimentos: Agradecemos à toda a equipe do CIMM pelo suporte, aos parceiros do projeto e ao CNPq/RHAE pela oportunidade e pelo apoio financeiro.

Referências:

-Van Vlack, L., Ciência dos Materiais , Edgard Blücher, São Paulo, 2000.
-Shackelford, J.F., Introduction to Materials Science for Engineers, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
-DeGarmo, E.P., Black, JT., Kohser R.A., Materials and Process in Manufacturing, Prentice Hall, New Jersey, 1997.
-Avner, S.H., Introducción a la Melalurgia Física, McGraw Hill, Ciudad de México, 1996.