Atividade de pesquisa 02 - Ciência dos Materiais (Jeferson Carvalho dos Santos)

Prévia do material em texto

Ciência dos Materiais
Aluno (a): 
Data: 25 / 12 /2023
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.
R: A produção do ferro gusa é um processo químico que utiliza a redução de minérios de ferro para gerar o principal formato do aço e sua importância e que o ferro gusa e essencial para a produção do aço. 
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e modificadas com o aumento do teor de carbono.
R: Se combinar o ferro com o carbono, temos como resultado o aço carbono. O carbono é o elemento principal que da dureza necessária ao ferro. É considerado aço uma liga metálica de ferro que contem menos de 2% de carbono, se a porcentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido. Assim a resistência mecânica dos aços carbono aumenta e sua ductibilidade e soldabilidade diminuem a medida que o teor de carbono aumenta. 
3 - Defina Aço e Ferro Fundido.
R: O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com porcentagens variando entre 0,008 e 2,11.
 O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos base de carbono e silício formando uma liga metálica de ferro carbono a partir de 2 a 7%, /silício 1 a 4% podendo conter outros elementos químicos. Os ferros fundidos dividem – se em três principais: branco, cinzento e nodular. 
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
R: É um material usado mundialmente em diferentes áreas sendo um dos metais mais barato.
Podem ser classificados: Cinzento, branco, nodular/dúctil, maleável, grafita compactada, mesclado.
 Ferro fundido cinzento- É composto com alto teor de silício (1%-3%) contem uma alta fluidez na fundição facilitando o processo de moldagem garantindo a fabricação de peças finas e mais complexas.
(maior dureza, boa resistência mecânica, baixo ponto de fusão, excelente usinabilidade, boa resistência a compressão, baixo custo, boa resistência ao desgaste, capacidade de amortecer impactos e vibrações e taxa de resfriamento lento)
 
Ferro fundido branco – Apresenta coloração branca devido a presença de cementita, com um menor teor de silício de uma taxa de resfriamento mais alto e rápida, muito utilizado em aplicações como superfície de desgastes como revestimentos.
(elevada dureza, boa fluidez na fundição, alta resistência a abrasão e compressão, custo relativamente baixo, baixa ductibilidade, resistência moderada a impacto, frágeis e não podem ser usinadas.)
Ferro fundido nodular ou dúctil- Apresenta em sua composição um alto teor de magnésio (0,04% - 0,06%) empregado em aplicações que exige necessidade de alto desempenho na fabricação de peças.
(alta resistência mecânica, soldabilidade melhorada, boa fluidez, resistência ao escoamento, alta tenacidade, maior resistência ao desgaste, alta ductibilidade, alto custo, resistência a corrosão, suporta mudanças de temperaturas, excelente maquinabilidade e usinabilidade.)
Ferro fundido maleável – É produzido a partir ferro fundido branco submetido a rápida transformação por tratamento térmico para sua obtenção, proporcionando uma certa maleabilidade e definindo a estrutura final desse material.
 (alta resistência mecânica, baixo ponto de fusão, maior ductilidade, boa maleabilizaçao, boa resistência a compressão, alta fluidez em estado liquido, boa usinabilidade, menos sensíveis a taxa de resfriamento.)
 Grafitada compactada ou vermiculares – é um dos tipos de ferro fundido. Esse tem características vermicular que possui propriedades físicas e mecânicas de grafita intermediaria entre os cinzentos e nodulares, em sua composição e necessário combinar a adição elementos esferoidizantes e degeneradores indicado para aplicações que requerem alto desempenho.
(elevada resistência mecânica, tenacidade e ductibilidade superior ao cinzento, alta resistência ao desgaste, melhor resistência a fadiga e térmica, taxa de resfriamento baixa moderada.)
Mesclado- Obtido de proporções variáveis da mescla de propriedades intermediarias do branco e cinzento.
(boa ductibilidade, boa resistência tração, alta dureza, boa resistência a fadiga, melhor resistência ao desgaste e usinabilidade.)
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas propriedades são determinadas?
R: As propriedades mecânicas definem o comportamento do material quando sujeitos a esforços mecânicos, pois estas estão relacionadas a capacidade do material de resistir ou transmitir estes esforços aplicados sem romper e sem se deformar de forma incontrolável. E são determinados a partir de ensaios mecânicos.
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse teste?
R:O teste de tração e realizado segurando aas extremidades opostas de um corpo de prova dentro do quadro de uma maquina de teste, uma força de tração e aplicada pela maquina, o que resulta no alongamento gradual e eventual fratura do corpo de porva. E sua importância e esse teste fornece informações sobre a resistência do material.
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração.
R: O limite de escoamento significa o fim do comportamento elástico do material e o início do comportamento plástico isso significa que a partir do momento em que o limite de escoamento e excedido, o material sofre uma deformação plástica irreversível, ou seja, permanente.
 O limite de resistência a tração é a tensão no ponto máximo da curva tensão deformação. É a máxima tensão que se pode ser sustentada por uma estrutura que se encontra sob tração (ponto M)
8 - O que é um tratamento térmico?
R:Tratamento térmico pode ser definido como o aquecimento ou resfriamento controlado dos metais feito com a finalidade de alterar suas propriedades físicas e mecânicas, sem alterar a forma do produto final.
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: Este processo aumenta a dureza e resistência do aço e se da em duas etapas aquecimento e esfriamento rápido. E feito o revenimento pois com o processo da tempera o aço fica muito quebradiço assim o revenimento reduz essa fragilidade.
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação.
R: 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 
 Carbonitretação: Também conhecido como cianetação seca, cianetação a gás ou nitrocarnonetação, é um processo de introduzir carbono e nitrogênio no aço a partir de uma mistura gasosa apropriada. O carbono provem de um gás rico em carbono e o nitrogênio a partir de amônia. È um processo misto da cementação a gás e a nitretação a gás, sendo realizadas em temperaturas intermediárias entre dois processos (700 a 900ºC). 
 Boretação: Consiste no enriquecimento superficial em boro no aço pela difusão química, com formação de boretos de ferro. A boretação pode ser gasosa, líquida ou sólida. A boretação gasosa, além de utilizar equipamentos de alto custo, emprega gases muitos venenozos. Na boretação líquida utiliza banhos de sais, não tóxicos, mas apresenta dificuldades de introdução do boro no aço por formar camadas contendo boro e ferro. Em vista disso, a boretação sólida tem sido mais empregada. Os meios de boretação sólida podem conter como fontes de boro as seguintes substâncias:boro puro, ferro-boro, e carboneto de boro.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 800 a 1050ºC e os tempos em geral, variam de 1 a 8 horas.
11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá.
R: Corrosão é definida como um ataque destrutivo e não intencional de um metal; esse ataque é eletroquímico e, normalmente, tem seu inicio na superfície do material. O problema de corrosão metálica é de proporções significativas; em termos econômicos, tem-se estimado que aproximadamente 5% da renda de indústrias são gastos na prevenção da corrosão e na manutenção ou substituição dos produtos perdidos ou contaminados como um resultado de reações de corrosão. As consequências da corrosão são totalmente muito comuns.
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão?
R: Uniforme, galvânica, em frestas, por pites ou localizada, intergranular, por lixiviação seletiva, erosão corrosão e corrosão sobre tensão.
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais