Atividade de pesquisa 02 - Ciência dos Materiais

Prévia do material em texto

Ciência dos Materiais
Aluno (a): Carlos Henrique Ventura Ferraz
Data: 17/05 /2021
Atividade de Pesquisa 02
NOTA:
INSTRUÇÕES:
· Esta Avaliação de pesquisa contém 12 questões, totalizando 10 (dez) pontos.
· Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação
· Nome / Data de entrega
· Utilize o espaço abaixo destinado para realizar a atividade.
· Ao terminar grave o arquivo com o nome Atividade de Pesquisa 01(nome do aluno).
· Envie o arquivo pelo sistema.
1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do aço.
O ferro gusa é uma liga composta de ferro (cerca de 0,1%), carbono (de 3% a 6%), manganês (cerca de0,5%), silício (de 1% a 4%) e enxofre (cerca de 0,1 %). É importante porque é a matéria prima principal formadora do aço, mas é necessário retirar as quantidades em excesso de Carbono e impurezas presentes nele.
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e modificadas com o aumento do teor de carbono.
O aço carbono é resultado da combinação de dois elementos: ferro e carbono. O carbono é o principal elemento que garantem ao ferro a dureza necessária. 
É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2% de carbono; se a porcentagem é
maior recebe a denominação de ferro fundido.
Quanto ao teor deste elemento, podem ser divididos em: 
- Aços baixo carbono (%C < 0,25%) 
- Aços médio carbono (0,25 < %C < 0,50) 
- Aços alto carbono (%C > 0,50) 
De uma maneira geral, a resistência mecânica dos aços carbono aumenta e a sua ductilidade e soldabilidade diminuem à medida que o teor de carbono aumenta.
3 - Defina Aço e Ferro Fundido.
O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11
O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício.
Forma uma liga metálica de ferro, carbono (a partir de 2% a 7%), silício (entre 1 e 4%), podendo conter
outros elementos químicos. Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: branco, cinzento e nodular.
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
- Ferro fundido cinzento – cuja fratura mostra uma coloração escura (donde a sua denominação), 
caracterizada por apresentar como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício e estrutura em 
que uma parcela relativamente grande do carbono está no estado livre (grafita lamelar) e outra parcela 
no estado combinado (Fe3C);
 
- Ferro fundido branco – cuja fratura mostra uma coloração clara (donde a sua denominação), 
caracterizado por apresentar ainda como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício, mas cuja
estrutura, devido às condições de fabricação e menor teor de silício, apresenta o carbono quase 
inteiramente na forma combinada (Fe3C);
 
- Ferro fundido mesclado – cuja fratura mostra uma coloração mista entre branca e cinzenta (donde a 
sua denominação), caracterizado igualmente por uma mescla de proporções variáveis de ferro fundido 
branco e ferro fundido cinzento;
 
- Ferro fundido maleável – caracterizado por ser obtido a partir do ferro fundido branco, mediante um 
tratamento térmico especial (maleabilização), resultando numa transformação de praticamente todo o 
ferro combinado em grafita na forma de nódulos (em vez de veios ou lamelas);
 
- Ferro fundido nodular – caracterizado por apresentar, devido a um tratamento realizado ainda no 
estado líquido, carbono livre na forma de grafita esferoidal, o que confere ao material característica de 
boa ductilidade, donde a denominação frequente para esse material de ferro fundido dúctil.
 
- Ferro fundido de grafita compactada – caracterizado pelo fato da grafita apresentar-se em “escamas”, 
ou seja, com a forma de plaquetas ou estrias, motivo pelo qual tem sido também designado por “quasi-
escama”. Outras denominações são: escama agregada, semi -ondular e vermicular. É um produto que, 
como o ferro nodular, exige adição de elementos especiais como terras raras, com um elemento 
adicional, como o titânio, que reduz a formação de grafita esferoidal. O ferro de grafita compactada 
pode ser considerado um material intermediário entre o ferro fundido cinzento e o ferro nodular; possui
a fundibilidade do ferro fundido cinzento, com melhor resistência mecânica e alguma ductilidade. Sua 
comercialização é relativamente recente.
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas propriedades são determinadas?
É importante para compreenderem como as várias propriedades mecânicas são medidas e o que essas propriedades representam: elas podem ser necessárias para o projeto de estruturas/componentes materiais predeterminados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas.
São determinadas pela resistência, a dureza, a ductibilidade e a rigidez.
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse teste?
Em um ensaio de tração, um corpo de prova ou prove-te é submetido a um es forço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos.
É importante para fornecer dados relativos à capacidade de um sólido de suportar solicitações aplicadas
a uma estrutura
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração.
O limite de escoamento é o ponto onde começa o fenômeno escoamento, a deformação irrecuperável do corpo de prova, a partir do qual só s e recuperará a parte de sua deformação correspondente à deformação elástica, resultando uma deformação irreversível.
O limite de resistência à tração “TS’, é a tensão no ponto “mais alto” da curva tensão/ deformação de
Engenharia. Em outras palavras à tensão máxima que pode ser s sustentada por um material sob tração.
8 - O que é um tratamento térmico?
É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto
9 - Fale sobre a têmpera. Qual estrutura é obtida depois de temperar um aço? Essa estrutura tem aplicação prática? Por que depois da têmpera é normalmente feito o revenimento?
A têmpera consiste em resfriar o aço, após austenização, a uma velocidade suficientemente rápida para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça. Desse modo, obtém-se estruturas metaestável martensítica.
No aço as tensões residuais são excessivas e a ductilidade e a tenacidade são muito baixas para permitir
seu uso na maioria das aplicações, sendo necessária a realização de um tratamento térmico denominado revenimento.
Para se atingir valores adequados de resistência mecânica e tenacidade deve- se, logo após a têmpera, proceder ao revenimento.
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação.
Cianetação, consiste em aquecer o aço em temperaturas que variam de 760 a 870ºC, em um banho de 
sal fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. A cianetação produz uma 
camada dura e resistente ao desgaste. A carbonitretação é mais limpa que a cianetação a gás, assim, 
em peças com formas complicadas ou com pequenos furos a operação de retirada do s al da cianetação é difícil, e aí a carbonitretação é mais indicada. A espessura da camada boretada é muito fina, embora 
processos especiais permitem obter camadas de até 1 milímetro de profundidade. A temperatura de 
boretação varia de 800a 1050ºC e os tempos em geral, variam de 1 a 8 horas.
11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá.
Corrosão é toda reação de transformação de um metal ou liga pela sua interação química ou eletroquímica com o meio que se encontra.
É importante para que seja criado meios para uma boa prevenção, a fim de mitigar e/ou minimizar suas
consequências como: Custo, segurança, conservação de recursos. Esses meios devem ser encarados como um investimento para a indústria, e não um gasto.
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão?
· Uniforme;
· Galvânica;
· Em frestas;
· Por pites ou localizada;
· Intergranular;
· Por lixíviação seletiva;
· Erosão-Corrosão;
· Corrosão sob tensão;
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais