Atividade de pesquisa 02 Materiais de construção Mecânica

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Materiais de Construção Mecânica
Aluno (a): Jailson Kessner
Data: 11 /12 /2022
Atividade de Pesquisa 02
ORIENTAÇÕES:
· Esta Atividade contém 08 questões, totalizando 10 (dez) pontos.
· Ler atentamente as instruções contidas no documento é de fundamental importância na realização da avaliação.
· Para esta atividade o aluno poderá utilizar-se das ferramentas de pesquisas como: internet, artigos científicos, manuais técnicos, livros e literaturas disponibilizadas em nossa biblioteca.
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Bons Estudos!
QUESTÕES
1. Smith e Hashemi (2012) comentam que pelo fato da perlita ser resultante da austenita, cuja composição é eutetoide, ela está presente na mesma quantidade da austenita eutetoide transformada. Os autores também ressaltam que as propriedades mecânicas da perlita são intermediárias entre a ferrita (mole e dúctil) e a cementita (dura e frágil). Callister (2002) comenta que em se tratando da reação eutetoide, os aços resfriados lentamente podem ser divididos em três categorias, quais são?
* Aços hipoeutetoides - com mais de 0,80% de carbono (C);
* Aços eutetoides - com 0,80% de carbono;
* Aços hipereutetoides - com menos de 0,80% de carbono.
2. Marque Verdadeiro ou Falso referente à questão abaixo:
( V ) Fases presentes: a 1200°C, tem-se duas fases, no caso α e β. Proporção presente (precisamos ir ao lado contrário): qual a porcentagem de α e β no ponto a 1200°C. Para isso, utiliza-se a regra da alavanca, sendo que para cada fase, segue-se para a esquerda e para a direita, até chegar à fronteira. % de α: (60 – 40) / (60 - 27) = 0,60 = 60% Logo, sabemos que a porcentagem de β deverá, obrigatoriamente, ser de 40%, uma vez que a soma de ambos deve totalizar 100%. Contudo, para facilitar o entendimento, o cálculo é apresentado da mesma forma: 
% de β: (40 – 27) / (60 – 27) = 0,40 = 40% 
Composição: visa-se saber quanto da fase A e quanto da fase B é encontrada em α e em β. Para composição, o diagrama é analisado para o lado certo. �
· % de α: possui 27% de B e 73% de A. � Verdadeiro
· % de β: possui 60% de B e 40% de A. Verdadeiro
3. A nucleação ocorre mais facilmente nas interfaces já existentes na microestrutura, minimizando, assim, a energia superficial. Dessa maneira, a fase precipitada forma núcleos heterogêneos mais facilmente, nucleando-se nos contornos de grãos e em outros defeitos (ASKELAND; WRIGHT, 2015). Existem quantos tipos de nucleação. Detalhe?
* A nucleação heterogênea acontece nos casos em que há núcleos pré-existentes presentes, como pequenas partículas de poeira suspensas em um líquido ou gás.
* A nucleação homogÊnea ocorre onde nenhum contaminante está presente e é muito menos comum.
4. As operações de aquecimento e resfriamento controlados, que visam afetar as características dos aços e ligas especiais, são denominados tratamentos térmicos, cujos principais objetivos são?
* Sem remoção de tensões.
* Aumento ou diminuição da dureza.
* Aumento da resistência mecânica .
* Melhora da ductilidade.
* Melhora na Usinabilidade.
* Melhora na resistência ao desgaste, ao corte, ao calor e a corrozão.
* Modificação das propriedades elétricas e magnéticas das peças.
5. Após resfriamento muito lento das ligas ferro-carbono, as fases presentes podem ser identificadas no diagrama de fases Fe-Fe3C, para diferentes temperaturas e composições de até 6,67% de carbono. De acordo com Smith e Hashemi (2012). Detalhe com base no material de aula qual o diagrama apresenta em fase solida referente à Cementita (Fe3C)?
 Após resfriamento muito lento das ligas ferro-carbono, as fases presentes podem ser identificadas no diagrama de fases Fe-Fe3C, para diferentes temperaturas e composições de até 6,67% de carbono. 
6. Os principais objetivos dos diferentes tipos de tratamentos térmicos são? 
Normalização
Normalização: Ela faz com que peças forjadas, laminadas a quente ou fundidas voltem ao seu estado normal sem qualquer tipo de tensão interna.
Solubilização
O material é aquecido em temperatura bastante elevada com o intuito de promover uma maior qualidade nas peças. Além de trazer ductilidade e benefícios para estrutura geral do material, a solubilização reduz também a dureza do material.
Envelhecimento
Envelhecimento: Também conhecido como recozimento térmico, esse processo é realizado com o aquecimento do material a uma temperatura considerada baixa por um longo período. Ele confere às peças maior qualidade.
Recozimento 
Recozimento: Nesse processo o principal objetivo é a redução ao máximo da dureza do aço, aumentando sua usinabilidade, ductilidade e o tamanho do grão.
Cementação
Um processo termoquímico com a intenção dar maior resistência ao desgaste e aumentar a dureza superficial.
Têmpera 
O aço é endurecido progressivamente para que tenha em sua constituição uma matéria forte, mas nesse processo as peças precisam ser aquecidas rapidamente e por isso se tornam frágeis.
Revenimento
Aplicado logo em seguida da Têmpera, para acabar com a fragilidade do material. O revenimento tem a finalidade de equalizar e diminuir a dureza do aço, aliviar as tensões internas provocadas pela têmpera e impedir que a peça se quebre.
Alívio de tensões
Alívio de tensões: Consiste em um procedimento que arruma as incompatibilidades causadas por processos anteriores do aço.
7. O trabalho a quente é a etapa inicial na conformação mecânica da maioria dos metais e ligas. Entre as vantagens do trabalho a quente, Rocha (2012) cita?
· menor energia requerida para deformar o metal, já que a tensão de escoamento decresce com o aumento da temperatura;
· aumento da capacidade do material para escoar sem se romper (ductilidade);
· homogeneização química das estruturas brutas de fusão (e.g., eliminação de segregações) em virtude da rápida difusão atômica interna;
· eliminação de bolhas e poros por caldeamento;
· eliminação e refino da granulação grosseira e colunar do material fundido, proporcionado grãos menores, recristalizados e equiaxiais;
· aumento da tenacidade e ductilidade do material trabalhado em relação ao bruto de fusão.
8. As ligas ferrosas são aquelas em que o ferro é o constituinte principal, e incluem os aços e o ferro. Os aços são ligas-carbono que podem conter outras concentrações de elementos de formação de liga, existindo milhares de ligas que possuem composições ou tratamentos térmicos diferentes. De modo geral, os aços são compostos por 98,5% de ferro (Fe) e entre 0,5% e 1,7% de carbono (C). É comum também os aços apresentarem traços de silício (Si), enxofre (S) e fósforo (P). Callister Junior e Rethwisch (2014) comentam que alguns dos aços mais comuns são classificados de acordo com a sua concentração de carbono (baixa liga). Detalhe e cite exemplos dos tipos de aços de médio carbono?
* Alto carbono
Este tipo de aço possui as maiores concentrações de carbono. Seu percentual fica acima de 0,60% e vai até o limite de 2,11% (máxima concentração de carbono em ligas desse tipo). Por isso, apresenta a maior dureza e resistência mecânica dentre todos os tipos de aço carbono existentes. Assim, uma das consequências diretas dessa característica é a baixa ductibilidade, ou seja, que é a propriedade de um material ser flexionado até que se quebre.
* Médio carbono
O médio carbono possui concentrações que vão de 0,30% até 0,60% de carbono. Apresenta, portanto, menor dureza e tenacidade em comparação ao alto carbono. Na verdade, é um dos tipos mais comuns entre as três modalidades de aço e tem uma ótima temperabilidade em água. Para que seu tratamento seja efetivo, é necessário que haja uma alta taxa de resfriamento.
* Baixo carbono
Este tipo de aço carbono tem baixo custo de produção e é amplamente utilizado. Como seu índice de carbono é baixo (até 0,30%),ele possui uma menor dureza e resistência. Mas isso não é problema, pois o interesse em sua produção encontra-se na sua característica de ser um material de alta ductilidade. Além disso, ele é soldável e usinável. Portanto perceba que é justamente essas últimas características citadas que o tornam tão útil. Isso é devido ao fato de ser dispensável um tratamento térmico.
Atividade de Pesquisa 02: Materiais de Construção Mecânica