Alternativa correta: A – Cobre-níquel

Tema central: Esta questão avalia o entendimento sobre ligas metálicas, especialmente o conceito de solução sólida substitucional. Este é um tópico fundamental em Processos de Fabricação Mecânica, abordando como os átomos de diferentes elementos se combinam para formar ligas com propriedades específicas, tema recorrente em provas de concursos da área técnica.

Resumo teórico: Ligas metálicas são materiais formados pela mistura de dois ou mais elementos, sendo pelo menos um deles metal. Quando os átomos do elemento de liga substituem átomos da estrutura do metal base em seu retículo cristalino, formando uma mistura homogênea, chamamos isso de solução sólida substitucional. Isso ocorre, principalmente, quando os átomos possuem tamanhos semelhantes (diferença menor que 15%) e propriedades químicas próximas. (Fonte: Callister, W.D., Ciência e Engenharia de Materiais)

Justificativa da alternativa correta: Cobre-níquel é um clássico exemplo de solução sólida substitucional, pois ambos têm raios atômicos e estruturas cristalinas muito parecidas. Assim, os átomos de níquel substituem facilmente alguns átomos de cobre, produzindo uma liga homogênea, conforme descrito em qualquer manual técnico da área de metais.

Análise das alternativas incorretas:

• B – Cobre-estanho: Esta liga forma o bronze. Porém, o estanho tem tamanho atômico significativamente diferente do cobre, o que favorece a formação de solução sólida limitada e compostos intermetálicos, não uma solução sólida substitucional típica.
• C – Aço: É uma liga de ferro e carbono. Porém, o carbono se aloja nos interstícios da estrutura do ferro, formando uma solução sólida intersticial, e não substitucional.
• D – Cromo-molibdênio: Embora ambos sejam metais, normalmente não formam solução sólida substitucional simples, mas sim ligas com estruturas complexas ou compostos.
• E – Cromo-vanádio: Também podem se combinar para formar ligas, mas tendem a formar compostos intermetálicos ou soluções sólidas limitadas.

Dica de interpretação: Observe palavras como “exemplo” e “substitucional”. Lembre-se: átomos com tamanhos e propriedades químicas próximas tendem a formar soluções sólidas substitucionais. Desconfie de ligas envolvendo metais e não-metais ou com grandes diferenças de tamanho atômico.

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