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Pergunta 1 Leia o excerto a seguir: “Alguns dos aços mais comuns são classificados de acordo com a concentração de carbono – quais sejam, nos tipos com baixo, médio e alto teor de carbono. Também existem subclasses dentro de cada grupo, de acordo com as concentrações de outros elementos de liga. Os aços- carbono comuns contêm apenas concentrações residuais de impurezas, além de carbono e um pouco de manganês. Nos aços-liga, mais elementos de liga são intencionalmente adicionados em concentrações especificas.” Fonte: CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 336. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre caracterização dos aços, é possível concluir que o aço é fabricado a partir do minério de ferro puro com a adição de um percentual de carbono, pois: o ferro puro é dúctil e, com a adição de carbono, ele se torna mais duro e resistente. Pergunta 2 Leia o excerto a seguir: “Dados como os da figura a seguir sugerem que, a temperaturas suficientemente altas, a austenita se forma em uma fração de segundo. Esse fato se baseia no endurecimento da superfície de indução (taxas de aquecimento muito rápidas) ou na indução através do endurecimento (taxas de aquecimento moderadas), em que a superfície da peça ou a seção transversal é elevada a uma temperatura mais alta do que a normalmente usada em processos muito mais lentos e baseados em fornos.” IMG - TRATAMENTOS TERMOQUIMICOS E SUPERFICIAIS - UNIDADE II - QUEST11 Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 443. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre tratamentos de endurecimento superficial, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Endurecimentos das superfícies podem envolver modificações nas propriedades superficiais sem acúmulo intencional ou aumento das dimensões das peças. Porque: II. O endurecimento da superfície pode incluir modificação química por técnicas como 1 implantação de íons e carburação seletiva. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 3 Leia o excerto a seguir: “Temperabilidade é um termo empregado para descrever a habilidade de uma liga em ser endurecida pela formação da martensita como resultado de um dado tratamento térmico. Temperabilidade não é o mesmo que “dureza”, que é a resistência à indentação; em vez disso, a temperabilidade é uma medida qualitativa da taxa na qual a dureza cai em função da distância para o interior de uma amostra, como resultado de menor teor de martensita.” Fonte: CALLISTER, W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 362. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o método Grossman, analise as afirmativas a seguir. I. O método Grossman busca definir um valor H, que é o equivalente de transferência de calor para o poder de resfriamento dos meios de resfriamento. II. O método Grossman busca definir um número comparativo que reflete a capacidade do meio de têmpera de extrair calor de uma peça após seu aquecimento. III. O método Grossman busca avaliar a severidade da têmpera ou os efeitos de dureza superficial, além de servir para determinar a resposta de um aço às condições impostas durante um tratamento térmico. IV. O método Grossman busca plotar um diagrama com os valores da dureza em intervalos especificados a partir da extremidade de um corpo de provas que recebeu o jato d’água. Está correto apenas o que se afirma em: I, II e III. Pergunta 4 Leia o excerto a seguir: “A difusão em ligas intersticiais diluídas é relativamente simples, porque os átomos difusos são sempre cercados por locais ‘vazios’ para os quais podem saltar sempre que tiverem energia suficiente para superar a barreira energética para a migração. Na difusão substitucional, no 2 entanto, um átomo só pode pular se houver um local vago em uma das posições de rede adjacentes. O caso mais simples de difusão substitucional é a autodifusão de átomos em um metal puro.” Fonte: PORTER, D. A.; EASTERLING, K. E.; SHERIF, M. Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 80. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, analise os tipos de mecanismo de difusão e tratamento térmico a seguir e os relacione com suas respectivas características ou definições. 1) Átomos substitucionais. 2) Átomos intersticiais. 3) Átomos na carburização (cementação). 4) Átomos na carburização à baixa pressão (LPC). ( ) Difundem-se por um mecanismo de vacância. ( ) Difundem-se forçando o caminho entre os átomos maiores. ( ) Difundem-se com distorção e sem oxidação intergranular. ( ) Difundem-se superficialmente em ambiente enriquecido com carbono. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 1, 2, 4, 3. Pergunta 5 Leia o excerto a seguir: “Ao determinar a temperatura adequada de aquecimento, assim como o tempo à temperatura, deve-se levar em conta o fato de que, quanto mais elevada for a temperatura ou mais longo o tempo de permanência da liga à temperatura, pode ocorrer um crescimento dos grãos, o que prejudica a qualidade do produto.” Fonte: CHIAVERINI, V. Tratamento térmico das ligas metálicas. 2. ed. São Paulo: ABM, 2008. p. 25. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as ligações metálicas para formação dos cristais, analise as afirmativas a seguir. 3 I. A cementita é um composto duro e frágil. II. O principal elemento de liga para melhoria da usinabilidade do aço é o nióbio. III. O manganês adiciona força e resistência nas ligas de aço, além de refinar a estrutura dos grãos cristalinos. IV. O resfriamento lento de uma liga ferro-carbono contento 0,76%p C, desde a austenitização, resulta na formação de ferrita e cementita. Está correto apenas o que se afirma em: I e IV. Pergunta 6 Leia o excerto a seguir: “Outro método usando barras de teste cilíndricas é o clássico de Grossmann. Um certo número de barras de aço cilíndricas de diferentes diâmetros é endurecido em um determinado meio de resfriamento. Por meio de exame metalográfico, a barra que possui 50% de martensita no centro é escolhida e o diâmetro dessa barra é designado como diâmetro crítico (D0). […] O método Grossmann é frequentemente usado, mas fornece uma medida muito aproximada da temperabilidade. No entanto, pode ser empregado com segurança para comparar aços de diferentes composições.” Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 31. Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado sobre o método Grossman, analise as afirmativas a seguir: I. O método Grossman é um procedimento de laboratório para determinar a temperabilidade de um aço ou outra liga ferrosa. II. O método Grossman é um procedimento de laboratório usado para avaliar a severidade da têmpera ou os efeitos de dureza superficial de uma peça de aço. III. O método Grossman é um procedimento de laboratório que busca definir um número comparativo que reflete a capacidade do meio de têmpera de extrair calor de uma peça após seu aquecimento. IV. No método Grossman, uma amostra padrão é aquecida acima da temperatura crítica superior e, na sequência, uma de suas extremidades é resfriada. 4 Está correto apenas o que se afirma em: II e III. Pergunta 7 Leia o excerto a seguir: “As dispersões da cementação em aços temperados ficam grosseiras rapidamente devido à alta difusividade do carbono intersticial. No entanto, se o aço contiver um elemento de liga substitucional que segregue o carboneto, a taxa de engrossamento fica limitada a uma taxa muito mais lenta na qual a difusão substitucional pode ocorrer. Se o elemento formador de carboneto estiver presente em altasconcentrações, formam-se carbonetos mais estáveis, os quais têm a vantagem adicional de uma menor solubilidade.” Fonte: PORTER, D. A.; EASTERLING, K. E.; SHERIF, M. Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 312. Considerando o trecho apresentado e o conteúdo estudado sobre endurecimento por precipitação, analise as afirmativas a seguir. I. As expressões “envelhecimento” e “endurecimento por precipitação”, em termos de tratamentos térmicos, podem ser usadas como sinônimos. III. Consegue-se o efeito do “envelhecimento” ao se aquecer o metal até uma temperatura tal que ocorra a dissolução dos elementos da liga, com uma têmpera subsequente. IV. No envelhecimento os precipitados são eliminados durante o aquecimento por difusão térmica, abaixando a resistência e dureza do núcleo e aumentando da superfície. Está correto apenas o que se afirma em: I e III. Pergunta 8 Leia o excerto a seguir: “O ‘endurecimento per precipitação’ ou ‘envelhecimento’ pode ser considerado um novo tipo de tratamento térmico dos aços, com bons resultados sob o ponto de vista de melhorar as suas propriedades mecânicas. Contudo, a composição química dos aços submetidos a esses tratamentos térmicos é um componente básico para conseguir-se os resultados desejados.” Fonte: CHIAVERINI, V. Tratamento térmico das ligas metálicas. 2. ed. São Paulo: ABM, 2008. p. 96. 5 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre endurecimento por precipitação, é possível concluir que o envelhecimento é um recurso usado para endurecer materiais: aquecendo o aço até uma temperatura que dissolva os elementos da liga e, na sequência, aplicando uma têmpera, gerando precipitados que dificultam a movimentação da estrutura cristalina. Pergunta 9 Leia o excerto a seguir: “O objetivo da carburação é aumentar a concentração de carbono nas camadas superficiais de um produto de aço para obter uma superfície mais resistente ao desgaste. Isso geralmente é feito mantendo o aço em uma mistura gasosa contendo CH4 e/ou CO a uma temperatura em que é austenítico. Controlando as proporções relativas dos dois gases, a concentração de carbono na superfície do aço em equilíbrio com a mistura de gases pode ser mantida a um valor constante adequado. Ao mesmo tempo, o carbono difunde-se continuamente da superfície para o aço.” Fonte: PORTER, D. A.; EASTERLING, K. E.; SHERIF, M. Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 78. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, analise a seguir as variáveis que influenciam a velocidade e profundidade de penetração de carbono superficial em uma peça e as relacione com suas respectivas características. 1) Teor de carbono. 2) Coeficiente de difusão. 3) Temperatura. 4) Agente carbonetante. ( ) É o meio ou solução no qual a peça é mergulhada e define o efeito de penetração. ( ) Quanto menor, maior a velocidade de cementação. ( ) Define com precisão as faixas de austenitização da liga a ser cementada. ( ) É função da temperatura e da concentração de carbono. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 4, 1, 3, 2. 6 Pergunta 10 “À medida que a dureza do aço aumenta durante o trabalho a frio, a ductilidade diminui e a redução adicional de frio se torna tão difícil que o material deve ser recozido para restaurar sua ductilidade. […] Os aços de alto teor de carbono e de liga são recozidos no processo para reduzir sua dureza, visando impedir a formação de trincas.” Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 122. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre medidas de dureza, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A dureza é uma grandeza que mede a resistência mecânica de determinado material em relação à deformação elástica localizada. II. ( ) Para medir a dureza de uma peça qualquer, usa-se a profundidade de penetração resultante da pressão de um penetrador de forma padronizada na superfície de interesse. III. ( ) Pode-se medir a dureza de uma peça de aço usando um penetrador esférico de aço ou de tungstênio com diâmetro de 10 mm, forçando-o sobre uma superfície por 10 a 15 segundos. IV. ( ) A medida de dureza Brinell se dá pela diferença de medidas de profundidade obtidas em cargas diferentes em uma mesma superfície. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: F, V, V, F. 7