VA3 MTT - Felipe Santoro

Prévia do material em texto

CURSO: 
ENGENHARIA 
UNIDADE: 
 BOTAFOGO 
TURNO: 
NOITE 
PERÍODO: 
2021.01 
DATA: 
09/06/2021 
DISCIPLINA: MTT 
PROFESSOR: DIEGO M. LOPES 
ACADÊMICO (a): Engenharia Mecânica 
Assinatura do aluno(a): Felipe Magalhães Santoro 
NOTA: 
 
1ª QUESTÃO 
Os aços IF e TRIP contém quantidades específicas de elementos de liga diferentes daqueles normalmente 
utilizados nos aços comuns para as mais diversas aplicações industriais, logo: 
a) Cite os principais elementos e quantidade (%) são encontrados nos aços IF 
• Manganês 0,20% - 0,30% 
• Silício < 0,003% 
• Fósforo 0,015% - 0,025% 
• Alumínio 0,02% - 0,06% 
• Enxofre 0,012% - 0,025% 
• Titânio 0,035% - 0,060% 
• Nióbio 0,008% - 0,016%. 
b) Cite os principais elementos e quantidade (%) são encontrados nos aços TRIP 
• 4 % Mo 
• 2 % Mn 
• 0,3 % C 
• 9 % Cr 
• 8,5 % Ni. 
c) Quais as principais características mecânicas dos aços IF? 
Resistência ao fenômeno de envelhecimento e a elevada conformação mecânica. 
d) Quais as principais características mecânicas dos aços TRIP? 
Resistência mecânica mais elevada e a elevada ductilidade. 
e) Quais as diferenças entre as microestruturas dos aços IF e TRIP? 
Os aços IF, são aços de baixo carbono, o que gera baixa qualidade superficial. 
O aço TRIP é o inverso, tendo um alto índice de carbono proporcionando uma alta qualidade 
superficial 
f) Cite 3 exemplos de produtos fabricados com aço TRIP dos mais diversos segmentos industriais? 
Assoalhos para setor automobilístico, agulhas cirúrgicas e barra de segurança de porta em 
veiculos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2ª QUESTÃO 
Explique as principais diferenças entre Martêmpera e Austempera, conforme indicado no gráfico: 
 
Martêmpera: ou têmpera interrompida, é uma forma de tratamento térmico de têmpera indicada para 
aços de alta liga, obtendo-se ao final do processo aço em fase de martensita com uniformidade de 
grãos. 
Austêmpera: é uma forma de tratamento térmico de têmpera indicada para aços de alto teor de 
Carbono, obtendo-se ao final do processo um material com dureza mais baixa do que a da martensita, 
denominado bainita. 
3ª QUESTÃO 
Cite os 3 (três) principais tipos de ensaio de Dureza mecânica em aços: 
Ensaio de Brinell: O método de Brinell consiste em endentar o material com uma esfera de metal 
endurecido com 10mm de diâmetro e uma carga de três toneladas. A carga é aplicada por cerca de 
10 a 15 segundos nos casos de aço e ferro fundido e ao menos 30 segundos para outros tipos de 
metal. O ensaio de Brinell não é indicado para peças que foram submetidas a tratamentos térmicos 
superficiais como a cementação, pois é possível que a penetração ultrapasse a área de cementação 
e gere erros. 
Ensaio de Vickers: Semelhantemente ao método anterior, o método de Vickers também utilizará 
uma carga aplicada sobre a peça. Utiliza-se um penetrador em forma de pirâmide, confeccionado em 
diamante, com base quadrada e ângulo de 136º entre as faces opostas. Utiliza-se carga de 1 a 100 
kgf e é aplicada durante o mesmo tempo, de 10 a 15 segundos. Para o resultado é necessário o uso 
do microscópio para medir as duas diagonais da endentação deixadas na superfície e posterior 
cálculo. 
Ensaio de Rockwell: Este é o procedimento de ensaio mais utilizado na atualidade, pois além de ser 
de fácil execução o teste é realizado de forma rápida. O teste também é realizado com a medição da 
impressão deixada na peça por um penetrador sob ação de uma determinada carga. Porém neste 
teste a leitura do grau de dureza é realizada através de um mostrador acoplado ao equipamento de 
ensaio que possui uma escala pré-determinada. A carga é aplicada no período de tempo de 10 a 15 
segundos e após a retirada da carga, são realizadas as medições as diagonais de endentação 
deixadas pelo penetrador. 
 
 
 
 
 
 
 
4ª QUESTÃO 
Cite os principais tipos de tratamento termo-químicos dos aços e suas aplicações: 
• Cementação 
• Cianetação 
• Nitretação 
• Boretação 
• Carbonitretação 
5ª QUESTÃO 
Explique a diferença entre Bainita Superior e Inferior nas microestruturas de determinados aços: 
Bainita Superior: Formada na faixa de temperaturas entre (550 – 400°C), sua morfologia consiste de 
placas finas de ferrita que crescem em conjuntos chamados feixes. Em cada feixe, as placas são 
paralelas e de idêntica orientação cristalográfica, cada uma com um plano de hábito bem definido 
Bainita Inferior: Geralmente formada na faixa de temperaturas de (400–250°C), a microestrutura e as 
características cristalográficas da bainita inferior são muito semelhantes às da bainita superior. A maior 
diferença é que os carbonetos também precipitam dentro das subunidades da bainita inferior. Assim, 
há dois tipos de precipitação de carbonetos: um que se forma a partir da austenita que separa as 
placas de ferrita, e o outro que se forma a partir da ferrita supersaturada em carbono. 
 
6ª QUESTÃO 
Explique a diferença entre Perlita, Martensita e Cementita nas microestruturas dos aços: 
PERLITA - Formada por uma mistura eutetóide de duas fases, ferrita e cementita, produzida a 723 ºC 
quando a composição é de 0,8 %. Sua estrutura está constituída por lâminas alternadas de ferrita e 
cementita, sendo a espessura das lâminas de ferrita superior ao das de cementita. A perlita é mais 
dura e resistente que a ferrita, porém mais branda e maleável que a cementita. Apresenta-se em forma 
laminar, reticular e globular. 
MARTENSITA - É feita a partir da austenita, uma solução sólida de carbono e ferro com uma estrutura 
central cristalina cúbica, que é formada pelo aquecimento do ferro a uma temperatura de pelo menos 
723ºC. A transformação martensítica ocorre quando a austenita é rapidamente resfriada em um 
processo de tratamento térmico conhecido como têmpera. 
CEMENTITA - Cada molécula é feita de três átomos de ferro ligados a um carbono átomo para formar 
uma estrutura de rede cristalina chamada ortorrômbica, em que os múltiplos prismas retangulares 
surgem a partir da mesma estrutura de base e se cruzam em ângulos de 90 graus. O resultado é uma 
substância muito dura. 
 
7ª QUESTÃO 
Cite os principais Meios de resfriamento nos tratamentos térmicos. 
Entre os líquidos estão a água, água com sal ou aditivos cáusticos, óleo ou soluções aquosas de 
polímeros. Entre os gasosos estão o próprio ar e os gases inertes, como nitrogênio, hélio e argônio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8ª QUESTÃO 
Explique como realizar o controle do tamanho de grão em aços para beneficiamento 
Os aços podem apresentar tanto uma granulação grosseira quanto fina. Os aços de granulação fina 
são desoxidados com alumínio e por isso contém finas partículas de nitretos de alumínio que impedem 
o crescimento do grão da Austenita. 
9ª QUESTÃO 
Explique o mecanismo de resfriamento do tratamento térmico de tempera e revenido: 
O processo de têmpera consiste em aquecer a liga até a própria entrar em processo de austenitização 
do aço, seguido de resfriamento rápido 
Revenido caracterizado por ter um reaquecimento abaixo da zona crítica e um resfriamento adequado 
normalmente em ar. 
 
 
10ª QUESTÃO 
Explique detalhadamente os mecanismos de recozimento para a recristalização de um aço trabalhado a frio: 
Recozimento de recristalização é um processo semelhante à têmpera , no qual a dureza de uma 
microestrutura deformada mecanicamente é reduzida em altas temperaturas. As peças são 
aquecidas a temperaturas na faixa de 600- 650 ºC, e mantidas nesta temperatura por uma hora ou 
mais. A seguir são resfriadas por ar. 
Para entender os passos do processo quatro conceitos devem ser conhecidos : trabalho a frio, 
recuperação, recristalização e crescimento de grão. 
Estes conceitos foram tratados no módulo de Conformação e portanto serão brevemente descritos 
abaixo. 
• Trabalho a frio 
Significa deformar um metal a temperaturas relativamente baixas. Exemplos são a 
laminação a frio de barras e chapas e a trefilação.A microestrutura trabalhada a frio mostra grãos altamente distorcidos, que são instáveis. 
Através do aquecimento pode-se promover a mobilidade dos átomos e tornar o material 
mais 'mole' com a formação da nova microestrutura. 
• Recuperação 
É o estágio mais sutil do recozimento. Não ocorre alteração significativa da 
 
 
 
 
 
 
microestrutura. Entretanto a mobilidade atômica permite a redução de defeitos pontuais e 
a movimentação das discordâncias para posições de menor energia. 
O resultado é uma discreta redução da dureza e um aumento considerável da 
condutividade elétrica. 
• Recristalização 
A temperatura onde a mobilidade permite alteração significativa das propriedades 
mecânicas situa-se entre 1/3 e ½ da temperatura de fusão Tf. 
O metal exposto a estas temperaturas sofre uma transformação microestrutural 
denominada recristalização. A redução de dureza no processo de recristalização é 
substância 
 
11ª QUESTÃO 
Disserte em 15 linhas uma aplicação prática de um determinado tratamento térmico em aços-liga. 
O endurecimento dos aços é feito para aumentar a resistência mecânica e a resistência ao 
desgaste. O termo “resistência mecânica” pode ser empregado para: (a) resistência estática - 
capacidade de resistir a cargas de curta duração na temperatura ambiente, (b) resistência à fadiga 
- capacidade de resistir a cargas cíclicas ou flutuantes no tempo e (c) resistência à fluência - 
capacidade de resistir a cargas em temperaturas capazes de produzir alteração progressiva das 
dimensões, durante o período de aplicação da carga. A resistência ao desgaste resulta em menor 
perda de massa dos componentes metálicos em serviço por atrito com outras peças. 
A utilização do tratamento térmico de têmpera e revenimento permite obter elevada dureza e 
aumentar a resistência à fadiga e ao desgaste de engrenagens, girabrequins, comandos de válvula, 
molas, e outras partes móveis, existentes no interior de motores e sistemas de transmissão de 
 
 
 
 
 
 
veículos automotores. 
O pré-requisito para endurecer um aço é que haja carbono suficiente para se conseguir o 
endurecimento. Havendo carbono suficiente na peça pode-se temperá-la para obter endurecimento 
superficial. Entretanto, para que haja penetração de dureza no interior da peça é necessária uma 
certa quantidade de elementos de liga, que são introduzidos no aço com a finalidade de aumentar 
a sua temperabilidade (profundidade de penetração de dureza por têmpera.) 
As propriedades mecânicas dos aços são dependentes de sua microestrutura e um bom 
entendimento das etapas de formação dos microconstituintes durante e após tratamentos térmicos 
permite selecionar com maior conhecimento e propriedade, materiais e tratamentos térmicos para 
se obter os níveis de resistência mecânica desejados.