Atividade de pesquisa (CLAÚDIO JOSÉ DA SILVA) Materiais

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Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do aço. 
R: O ferro-gusa, que sai do alto-forno, contém elevados teores de carbono e impurezas. Há a 
necessidade, portanto, de um processo de refino para transformá-lo em aço de utilidade prática. Um 
dos processos é o “Siemens-Martin”, que consiste no aquecimento do ferro-gusa misturado com sucata 
de aço por um determinado período, em uma temperatura na faixa de 1650 ºC. 
 
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e modificadas 
com o aumento do teor de carbono. 
R: O carbono exerce grande influência sobre as propriedades do aço; traz variações de dureza, de 
tensões de tração máxima e de escoamento. A dureza aumenta progressivamente com o teor de carbono 
e as tensões de tração também aumentam em aços hipoeutetóides e se estabilizam em hipereutetóides. 
Na grande maioria dos materiais o aumento da dureza ocasiona fragilidade ou menor ductibilidade. 
 
3 - Defina Aço e Ferro Fundido. 
R: Aço: o aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono — com percentagens 
que variam entre 0,008% e 2,11%. 
Ferro-fundido: é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício. 
Forma uma liga metálica de ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,002% e 2,15% — forma 
uma liga metálica de ferro, carbono (a partir de 2% a 7%), silício (entre 1% e 4%), podendo conter 
outros elementos químicos. A diferença para com o aço é que este também é uma liga metálica formada 
essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,002% e 2,15%. 
 
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades. 
R: São em geral do ferro-gusa refundido em sucatas, mediante procedimentos e etapas para reduzir 
teores de elementos indesejáveis como fósforo e enxofre. Os ferros fundidos são divididos em três tipos 
principais: branco, cinzento e nodular. 
Branco: formado por uma taxa de resfriamento mais alta e é utilizado em peças em que se necessite 
elevada resistência à abrasão, alta dureza e baixa ductilidade. 
Cinzento: A utilização desse tipo de material se dá em larga escala pela indústria de máquinas e 
equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras. Também presente em veios de 
tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita e cementita), devido Baixo custo: em geral é 
fabricado a partir de sucata; elevada usinabilidade: graças à presença de grafita livre em sua 
 
Ciência dos Materiais 
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Atividade de Pesquisa 02 NOTA: 
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CLAÚDIO JOSÉ DA SILVA 24 08 2022
 
 Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais 
microestrutura; alta fluidez na fundição: que permite a fundição de peças com paredes finas e 
complexas e facilidade de fabricação: já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão 
e solidificação. 
Nodular: Nessa classe de ferro fundido, o carbono (grafite) junto com cementita e outros que 
permanece livre na matriz metálica, porém em forma solida e de visualidade circular. Este formato do 
grafite faz com que a ductilidade seja superior, dando características aos materiais que o aproximam do 
aço. 
 
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas 
propriedades são determinadas? 
R: As propriedades mecânicas de materiais são determinadas de mecânicas de materiais. Como são 
determinadas? As propriedades mecânicas de materiais são determinadas pela execução de 
experimentos, cuidadosamente projetados, de laboratório que replicam tanto quanto possível as 
condições de trabalho. 
 
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse 
teste? 
R: O ensaio de tração consiste na aplicação de uma força de tração axial num corpo de prova 
padronizado, promovendo a deformação do material na direção do esforço, que tende a alongá-lo até 
fraturar. Devido à facilidade de execução e reprodutibilidade dos resultados, este ensaio é amplamente 
utilizado. Com ele é possível determinar o gráfico de Tensão Deformação e medir as propriedades de 
Resistência à Tração, Módulo de Elasticidade, Tensão no Escoamento, Tensão na Ruptura, Deformação 
no Escoamento, Deformação na Ruptura, etc. Conhecer as propriedades mecânicas de um material é 
uma tarefa importante para que os profissionais que trabalham no desenvolvimento de um novo 
produto, bem como na conferência da matéria prima ou no produto acabado avaliando se este apresenta 
características de segurança e eficiência com relação ao seu uso. 
 
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração. 
R: O limite de escoamento é o ponto onde começa o fenômeno escoamento, a deformação 
irrecuperável do corpo de prova, a partir do qual só se recuperará a parte de sua deformação 
correspondente à deformação elástica, resultando uma deformação irreversível. O limite de resistência 
à tração é a tensão no ponto máximo da curva tensão-deformação. É a máxima tensão que pode ser 
sustentada por uma estrutura que se encontra sob tração. 
 
8 - O que é um tratamento térmico? 
R: Tratamento térmico é um conjunto de processos que visa melhorar as propriedades dos metais. Pode 
agir de forma total (em toda a peça) ou de forma localizada (apenas em uma parte de peça). 
 
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? 
R: A têmpera é um processo bem geral e pode ser utilizado em uma grande variedade de aços, é o mais 
importante tratamento térmico dos aços, especialmente os que são usados em construção mecânica. 
Este processo aumenta a dureza e resistência do aço e se dá em duas etapas: aquecimento e esfriamento 
rápido. O primeiro organiza os cristais do metal, e o segundo tem como objetivo obter a estrutura 
martensita (solução sólida de carbono e ferro). A martensita revenida é comumente usada para 
produção de ferramenta, em que a resistência à abrasão e à deformação é importante. Aço inoxidável 
martensítico contém de 12% a 14% de cromo em massa e pequenas percentagens de níquel, molibdênio 
e carbono. Revenimento é o tratamento térmico de uma peça temperada, definido pelo reaquecimento 
 
 Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais 
abaixo da zona crítica e resfriamento adequados (normalmente em ar). O objetivo de revenir o material 
é: aumentar a ductibilidade, ampliar resistência ao choque, ajustar a dureza solicitada pelo tratamento 
da têmpera e eliminar fragilidade. 
 
 
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação. 
R: Cementação: 
Consiste na introdução de carbono na superfície do aço, de modo que este, depois de temperado, 
apresente uma superfície mais dura. 
Para se produzir uma combinação de uma superfície dura com núcleo tenaz, deve-se partir de um aço 
com baixo carbono, (C < 0,30%), e aquece-lo, geralmente, entre 815 a 950ºC. 
Carbonitretação: 
Carbonitretação é um tratamento termoquímico dado ao aço em que se promove o enriquecimento 
superficial simultâneo com carbono e nitrogênio. Utiliza-se para peças que necessitam de alta dureza 
superficial, alta resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais moderadas. 
Boretação: Dentre os processos termoquímicos de difusão para endurecimento superficial, a boretação 
é um dos mais recentes onde o borodifunde-se na superfície do aço formando boreto de ferro. A 
boretação pode ser feita em meios líquidos, sólidos e gasosos, porém a boretação sólida é a mais 
utilizada industrialmente. 
 
11 - Defina corrosão e a importância de estuda-lá. 
R: Podemos definir como corrosão toda reação de transformação de um metal ou liga pela 
sua interação química ou eletroquímica com o meio que se encontra. Por exemplo, a 
ferrugem de um portão de alumínio exposto ao meio. Ainda seguindo o mesmo exemplo, 
essa corrosão causa perda de propriedades importantes do metal, como sua ductilidade, 
elasticidade e resistência mecânica. A corrosão é um tema de suma importância para quem 
lida com materiais sujeitos a esse processo. É importante entender essa reação química e, 
principalmente, saber evita-la com uma boa prevenção. Com isso, pode-se economizar em 
manutenção e em futuros prejuízos que, dependendo do material escolhido, pode resultar 
em acidentes graves e mortes. 
 
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão? 
R: Corrosão galvânica ou eletroquímica, corrosão uniforme, corrosão erosão, corrosão por frestas, 
corrosão sob tensão, corrosão pontual /alveolar, corrosão intergranular e lixiviação seletiva.