Exercícios - Lista 2 Ensaio dos Materiais _2025_2 EM25M docx

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Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Campus Pato Branco 
Disciplina de Ensaio dos Materiais – EM25M 
Prof. Maria Nalu Verona Lista de Exercícios 2 18/11/2025 
 
 
I.Assinale V para a alternativa Verdadeira e F para a alternativa Falsa nas questões 1 a 
14 (1,4): 
 
A partir de uma amostra de um aço-carbono com mais de 0,5% de carbono foram 
confeccionados três conjuntos de corpos de prova para ensaio Charpy. Um dos 
conjuntos foi recozido, o outro foi temperado e revenido e o último conjunto foi apenas 
temperado. Cada conjunto foi submetido a ensaio de dureza Rockwell C e ao ensaio 
Charpy, cujos resultados são mostrados na tabela abaixo. Infelizmente, ao se fazer o 
ensaio Charpy, perderam-se as etiquetas que identificavam o tratamento térmico dado a 
cada conjunto. Nessa situação, de acordo com os resultados dos ensaios realizados: 
 
 
1. ( ) O conjunto de corpo de prova 
designado por A foi temperado e 
revenido. 
2. ( ) O conjunto designado por C 
foi recozido 
3. ( ) O conjunto designado por B 
foi temperado. 
 
4. ( ) No ensaio de impacto, o valor da energia absorvida na ruptura de um corpo de prova 
aumenta com a elevação da temperatura do corpo de prova. 
A classificação entre fratura frágil e dúctil baseia-se na habilidade do material em apresentar 
deformação plástica substancial, com grande absorção de energia antes da fratura. Sobre a 
fratura frágil, analise as afirmativas a seguir. 
5. ( ) Está relacionada à propagação de trincas e apresenta superfície sem grandes 
deformações plásticas aparentes, ao contrário da fratura dúctil, que apresenta superfície 
característica em forma de taça e cone. 
6. ( ) É possível avaliar a fratura nos contornos dos grãos quando apresenta forma 
transgranular. 
7. ( ) A fadiga é um mecanismo de falha que ocorre quando um material é submetido a 
tensões cíclicas abaixo do seu limite de resistência à tração, mas acima do seu limite de 
fadiga (ou limite de resistência). 
8. ( ) A fadiga em materiais ocorre apenas quando o material é submetido a cargas 
estáticas. 
9. ( ) No ensaio de fadiga, o limite de fadiga é a tensão máxima abaixo da qual se espera 
que o material suporte um número infinito de ciclos de carga sem falhar. 
 
 
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10. ( ) A temperatura não influencia o comportamento de fadiga dos materiais, pois todos 
os materiais têm um limite de fadiga constante em qualquer temperatura. 
11. ( ) Em temperaturas elevadas, a taxa de fluência (creep rate) de um material é 
influenciada significativamente por processos de difusão atômica e pelo movimento de 
discordâncias. 
12. ( ) A fluência é um fenômeno que ocorre apenas em materiais metálicos a temperaturas 
elevadas. 
13. ( ) A fluência ocorre abaixo do limite elástico do material. 
14. ( ) A fluência (creep) é um fenômeno de deformação plástica progressiva que depende 
principalmente da magnitude da tensão aplicada e do número de ciclos de carga (e não da 
temperatura). 
 
II. Assinale a alternativa correta (1,2) 
 
1. A principal aplicação do ensaio de fluência é: 
(a) Determinar a resistência ao cisalhamento. 
(b) Analisar o comportamento do material sob altas temperaturas e longos períodos de 
tempo. 
(c) Medir a elasticidade de um material em condições normais. 
(d) Avaliar qual a temperatura de fusão do material. 
 
2. As amostras abaixo mostram corpos de 
prova adotados em ensaios de impacto. 
 
 
As amostras I e II são adotadas, 
respectivamente, nos ensaios de 
impacto do tipo: Parte superior do 
formulário 
(a) Charpy e Izod 
(b) Charpy e Nakazima 
(c) Erichsen e Nakazima 
(d) Erichsen e Izod 
(e) Izod e Charpy. 
 
3. Os fatores podem influenciar os resultados de um ensaio de fluência são? 
(a) Temperatura e umidade do ambiente. 
(b) Tipo de material e forma da amostra. 
(c) Tempo de aplicação da carga. 
(d) Todas as alternativas acima. 
 
 
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4. Com relação ao ensaio de fadiga é correto afirmar que: 
(a) O ensaio de fadiga sempre resulta em fratura instantânea do material testado. 
(b) O ensaio de fadiga é realizado com cargas estáticas aplicadas continuamente. 
 (c) O limite de fadiga é a tensão máxima que um material pode suportar sem falha por um 
número indefinido de ciclos. 
 (d) A forma da curva S-N (tensão vs. número de ciclos) é sempre linear para todos os 
materiais. 
 (e) O ensaio de fadiga não leva em consideração a temperatura do ambiente durante o 
teste. 
 
5. Sobre as máquinas e os ensaios de impacto Charpy e Izod, é incorreto afirmar que: 
 (a) esses ensaios têm como objetivo avaliar a resistência ao impacto de um material em 
diferentes temperaturas e conhecer o tipo de fratura ocorrida no ensaio, avaliando e 
classificando-a como dúctil ou frágil. 
 (b) a temperatura na qual é conduzido o ensaio de impacto (Charpy ou Izod) não tem 
influência no resultado do teste. 
 (c) o ensaio é utilizado para avaliar se um dado material apresenta transição do tipo 
dúctil-frágil. 
 (d) esses tipos de ensaios passaram a ser mais utilizados após a segunda guerra mundial 
devido à ocorrência de fratura frágil em estruturas metálicas, tais como pontes e navios. 
 (e) aços de baixo carbono, como os utilizados em estruturas metálicas e em cascos de 
navios, podem apresentar comportamento frágil em função da temperatura. 
 
6. Em um ensaio de fadiga que utiliza o método da Curva S−N (ou Tensão-Vida), o eixo das 
abscissas (x) e o eixo das ordenadas (y) representam, respectivamente: 
(a) Eixo x: Amplitude da Tensão Cíclica (S); Eixo y: Número de Ciclos de Carga (N). 
(b) Eixo x: Deformação Plástica (ϵp ); Eixo y: Tempo de Ensaio (t). 
 (c) Eixo x: Tensão de Escoamento (σy); Eixo y: Tensão Máxima Aplicada (σmax). 
 (d) Eixo x: Número de Ciclos de Carga até a Falha (Nf); Eixo y: Amplitude da Tensão 
Cíclica (S). 
 
III. Responda (5,4): 
1. Sobre o ensaio de fadiga: (1,0): a) O que é fadiga em um material? b) Defina Resistência 
a Fadiga e Vida em Fadiga. 
2. Cite 4 medidas que podem ser tomadas para aumentar a vida em fadiga de uma liga 
metálica (0,4). 
3. Com base no gráfico abaixo descreva o que ocorre em cada um dos estágios de fluência 
e qual o mecanismo predominante em cada estágio (0,5). 
 
 
 
 
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4. Descreva como os resultados do ensaio de fluência podem impactar o projeto de 
componentes mecânicos submetidos a cargas permanentes ao longo do tempo. (0,5) 
5. Com relação à resistência ao impacto respondam: a) Quais são os principais tipos de 
ensaio e no que eles se diferem? b) Como varia a resistência ao choque dos aços com o teor 
de carbono? O que é temperatura de transição Frágil/Ductil.(1,0) 
IV. Resolva 
 
 
1. Utilizando o gráfico ao lado resolva: 
(1,0) 
Uma barra cilíndrica de aço 1045 é 
submetida a uma solicitação cíclica de 
tração e compressão ao longo de seu 
eixo. Sendo a amplitude de 
carregamento de 45600 N determine o 
diâmetro mínimo de barra permissível de 
modo a assegurar que não ocorrerá 
falha por fadiga. 
 
 
 
 
 
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 2..Considere um componente fabricado com uma 
liga de ferro S-590 submetido a umatensão de 
70MPa. Com base no gráfico abaixo determine 
qual deverá ser a temperatura de trabalho para que 
o componente tenha uma vida útil (tempo de 
ruptura) de 300 horas. (1,0) 
 
 
 
 
 
3.De acordo com o gráfico mostrado abaixo responda: 
(1,0) 
 
 
a) Indique a temperatura de 
transição para cada um dos aços 
apresentados no gráfico. 
b) Qual aço você escolheria 
visando ter alta resistência ao 
choque para operar acima de 
-5°C?