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Pergunta 1 Leia o trecho a seguir: “A profundidade de cementação depende da temperatura e do tempo à temperatura, pois tanto temperaturas mais elevadas como tempos mais longos facilitam a difusão do carbono para o interior do aço. [...] Finalmente a velocidade de fluxo de gás pode influir na velocidade de reações da superfície e pode ocasionar a formação de excessiva quantidade de carbono livre, na forma de fuligem, na superfície do aço, provocando perda do controle do potencial de carbono, cementação pouco uniforme e outros inconvenientes.” Fonte: CHIAVERINI, Vicente. Tratamento térmico das ligas metálicas. 2. ed. São Paulo: ABM, 2008. p. 109. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre desdobramentos da cementação, é possível afirmar que: a taxa de enriquecimento superficial vai depender da composição química da peça de aço e do próprio meio ao qual o material foi exposto. Pergunta 2 Leia o trecho a seguir: “Um dos processos tecnológicos mais importantes é o endurecimento do aço pela têmpera. Se o aço é temperado com rapidez suficiente a partir do campo austenítico, não há tempo suficiente para que ocorram processos de decomposição controlada por difusão eutetoide, e o aço se transforma em martensita - ou, em alguns casos, martensita com algum percentual de austenita retida. Essa transformação é importante e mais conhecida em relação a certos tipos de aços inoxidáveis, temperados para rolamentos de esferas.” Fonte: PORTER, David A.; EASTERLING, Kenneth E. and SHERIF, Mohamed Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 383. Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado sobre aços inoxidáveis austeníticos, analise as afirmativas a seguir: I. Os aços inoxidáveis austeníticos são comercializados em estado recozido ou trabalhado a frio, pois não endurecem via tratamentos térmicos. II. Os aços inoxidáveis austeníticos têm como característica a alta resistência e dureza adquirida por tratamento térmico. III. Os aços inoxidáveis austeníticos contêm em sua composição altos níveis de cromo e níquel e 1 níveis mais baixos de carbono. IV. Os aços inoxidáveis austeníticos têm estrutura cristalina composta por células atômicas cúbicas de corpo centrado (CCC). Está correto apenas o que se afirma em: I e III. Pergunta 3 Leia o trecho a seguir: “A composição química é outro parâmetro importante que influencia o tratamento térmico de ferros fundidos cinzentos. O silício, por exemplo, diminui a solubilidade do carbono, aumenta a taxa de difusão do carbono na austenita e geralmente acelera as várias reações durante o tratamento térmico. O silício também aumenta significativamente a temperatura de austenitização e reduz o conteúdo combinado de carbono (volume de cementita). O manganês, por outro lado, diminui a temperatura de austenitização e aumenta a temperabilidade.” Fonte: DOSSETT, Jon.; TOTTEN, George E. ASM Handbook - Heat Treating. Volume 4. Cleveland: ASM World Headquarters, 1991. p. 1456. Considerando o trecho apresentado e o conteúdo estudado sobre ferros fundidos cinzentos, analise as afirmativas a seguir. I. Os ferros fundidos cinzentos são ligas de ferro, carbono e silício nas quais há mais carbono do que o que pode ser retido em solução sólida em austenita à temperatura eutética. II. A faixa crítica de temperatura de transformação do ferro fundido cinzento é influenciada e aumentada principalmente pelo seu teor de carbono. III. Os ferros fundidos cinzentos formam grafita esferoidal durante a solidificação, em contraste com a morfologia nodular de grafite dos ferros dúcteis. IV. O tratamento térmico mais frequentemente aplicado ao ferro fundido cinzento é o recozimento para alívio de tensões. Está correto apenas o que se afirma em: I e IV. Pergunta 4 Leia o trecho a seguir: 2 “O endurecimento da superfície por difusão envolve a modificação química de uma superfície. O processo básico usado é termoquímico, porque é necessário um pouco de calor para aumentar a difusão de compostos endurecedoras nas regiões de superfície e subsuperfície de uma peça.” Fonte: DOSSETT, Jon.; TOTTEN, George E. ASM Handbook - Heat Treating. Volume 4. Cleveland: ASM World Headquarters, 1991. p. 608. Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado sobre tratamentos termoquímicos, analise as afirmativas a seguir: I. Os tratamentos termoquímicos empregam difusão térmica para incorporar átomos não metálicos ou metálicos nas regiões mais profundas das peças, visando o aumento da resistência e da ductilidade. II. Os tratamentos termoquímicos independem da composição química da peça a ser tratada. A profundidade de endurecimento superficial depende basicamente da velocidade de resfriamento. III. Os tratamentos termoquímicos utilizam a difusão atômica para criar um meio de aumentar a resistência ao desgaste na superfície, endurecendo uma fina camada externa. IV. Os tratamentos termoquímicos utilizam carbono, nitrogênio, boro, além de outros elementos, para endurecer por precipitação a superfície de uma peça. Está correto apenas o que se afirma em: III e IV. Pergunta 5 Leia o trecho a seguir: “Tratamento térmico de ferros nodulares — Esses materiais são obtidos a partir de ferros fundidos cinzentos em que se faz adições de determinadas substâncias como magnésio, césio e outras. Caracterizam-se por apresentar grafita em forma de pequenas esferas, num fundo de ferrita e perlita, microestrutura essa que lhes confere ductilidade, resistência mecânica e tenacidade.” Fonte: CHIAVERINI, Vicente. Tratamento térmico das ligas metálicas. 2. ed. São Paulo: ABM, 2008. p. 189. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ferros fundidos nodulares, é possível concluir o que: 3 o ferro fundido nodular responde prontamente ao endurecimento, pois é livres de ferrita em sua microestrutura. Pergunta 6 Leia o trecho a seguir: “Os processos de nitrocarbonização ferrítica são aqueles tratamentos termoquímicos que envolvem a adição difusional de nitrogênio e carbono à superfície de materiais ferrosos a temperaturas completamente dentro do campo da fase de ferrita. O objetivo principal de tais tratamentos é melhorar as características anti-desgaste dos componentes, produzindo uma ‘camada composta’ na superfície que possui boas propriedades tribológicas.” Fonte: DOSSETT, Jon.; TOTTEN, George E. ASM Handbook - Heat Treating. Volume 4. Cleveland: ASM World Headquarters, 1991. p. 954. Considerando o texto apresentado e os conteúdos estudados sobre nitretação, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A nitretação é um tratamento muito usado em dentes de engrenagens, rolamentos, pistas de virabrequins e cames. Porque: II. A nitretação é um tratamento termoquímico de endurecimento superficial com mudança dimensional irrelevante. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: “Os aços inoxidáveis são altamente resistentes à corrosão (ferrugem) em diversos ambientes, especialmente na atmosfera ambiente. Seu elemento de liga predominante é o cromo; uma concentração de pelo menos 11%p Cr é necessária. A resistência à corrosão também pode ser melhorada pela adição de níquel e molibdênio. Com base na fase constituinte predominante em sua microestrutura, os aços inoxidáveis são divididos em três classes — martensíticos, ferríticos ou austeníticos.” Fonte: CALLISTER, William D., RETHWISCH, David G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 340. 4 Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado, é correto afirmar que os aços inoxidáveis: austeníticos convencionais respondem de forma negativa ao endurecimento por tratamentos térmicos, mas endurecem como resultado do trabalho a frio. Pergunta 8 Leia o trecho a seguir: “A figura abaixomostra a microestrutura de um aço inoxidável austenítico recozido (CFC). [...] Essa microestrutura é determinada pela forma como os diferentes limites de grãos se unem no espaço. Ao olhar para microestruturas bidimensionais como essa, é importante lembrar que, na realidade, os grãos preenchem três dimensões, e apenas uma seção da rede tridimensional de limites internos é aparente. Observe que dois grãos se encontram em um plano (um limite de grão), três grãos se encontram em uma linha (uma borda de grão) e quatro grãos se encontram em um ponto (um canto de grão).” IMG - TRATAMENTOS TERMOQUIMICOS E SUPERFICIAIS - UNIDADE IV - QUEST11 Fonte: PORTER, David A.; EASTERLING, Kenneth E. and SHERIF, Mohamed Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 129. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os aços inoxidáveis, analise os tipos de aços inoxidáveis a seguir e relacione-os com suas respectivas características. 1) Aços inoxidáveis ferríticos. 2) Aços inoxidáveis martensíticos. 3) Aços inoxidáveis austeníticos. 4) Aços inoxidáveis duplex. ( ) São caracterizados por alta resistência e dureza na condição tratada termicamente. ( ) Não podem ser endurecidos por tratamentos térmicos, mas endurecem como resultado do trabalho a frio. ( ) Consistem em uma microestrutura mista de austenita e ferrita, apresentando forças de escoamento maiores do que os aços inoxidáveis convencionais. ( ) Não podem ser endurecidos ou reforçados pelo tratamento térmico, mas desenvolvem dureza mínima e máxima ductilidade e resistência à corrosão nas condições de recozimento e têmpera. 5 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 2, 3, 4, 1. Pergunta 9 Leia o trecho a seguir: “A martempera e a austempera de aço e ferro fundido proporcionam economia nos custos de tratamento térmico, melhores propriedades dos componentes, menos distorção e maior economia. Os limites do processo são determinados pela composição do material e pelo comportamento de transformação.” Fonte: HODGESON, P. Quenching and Carburising: Proceedings of the 3rd International Seminar of the International Federation for Heat Treatment. 1. ed. Melbourne: The institute of materials, 1993. p. 251. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ferros fundidos cinzentos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A microestrutura do ferro cinzento é uma matriz de perlita com os flocos de grafite dispersos por toda parte. Porque: II. Os ferros fundidos cinzentos são ligas nas quais há mais carbono do que o que pode ser retido em solução sólida em austenita à temperatura eutética. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 10 Leia o trecho a seguir: “De uma perspectiva atômica, a difusão consiste simplesmente na migração passo a passo dos átomos de uma posição para outra na rede cristalina. De fato, os átomos nos materiais sólidos estão em constante movimento, mudando rapidamente de posições. Para um átomo fazer esse movimento, duas condições devem ser atendidas: (1) deve existir uma posição adjacente vazia e (2) o átomo deve possuir energia suficiente para quebrar as ligações atômicos com seus átomos vizinhos e então causar alguma distorção da rede durante o seu deslocamento. Essa energia é de natureza vibracional.” Fonte: CALLISTER, William D., RETHWISCH, David G. Ciência e engenharia de materiais: uma 6 introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 105. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os desdobramentos da cementação, é possível afirmar que: a cementação é um fenômeno que ocorre por difusão atômica. Ela trabalha com a movimentação relativa de carbono na superfície das peças de aço. 7