Gabarito lista TT

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO ESPÍRITO SANTO
CEFETES
Qual o objetivo do tratamento térmico?
R: Alterar as características físicas (mecânicas) dos materiais, em especial os metálicos, através de aquecimentos e resfriamentos controlados de acordo com as características desejadas.
Quais as etapas para a realização do tratamento térmico?
R: Consiste em 3 etapas: Aquecimento do material a uma temperatura ideal para o tratamento desejado; Permanência da peça nessa temperatura por um tempo determinado, de modo a atingir uniformidade de temperatura em todo volume da peça (tempo de encharcamento); Resfriamento da peça sob condições controladas.
Quais as linhas que definem a zona crítica dos aços hipoeutetóides, eutetóides e hipereutetóides?
R: Para os hipoeutetóides, entre as linhas A1 e A3; para os eutetóides, apenas a linha A1; para os hipereutetóides, entre as linhas A1 e Acm.
Por que quando há um aumento na velocidade de resfriamento há também um abaixamento gradual das linhas de transformação da zona crítica no diagrama Fe-C ?
R: A alteração do reticulado cristalino da austenita em ferrita depende da movimentação dos átomos de ferro e também da difusão dos átomos de carbono. Se esta transformação não for completa, os grãos constituintes normais resultantes da transformação da austenita – como a ferrita e a perlita – deixam de formar-se, dando origem a novos constituintes estruturais. Ocorre um atraso no inicio das reações e/ou transformações alotrópicas e microestruturais, pois os fenômenos físicos têm uma inércia própria. Portanto, o efeito de um aumento da velocidade de esfriamento é equivalente a um abaixamento gradual das linhas de transformação da zona critica.
Descreva o procedimento experimental para obtenção do diagrama TTT.
R: Após escolhido um determinado aço, o procedimento experimental para levantamento do diagrama TTT consiste em:
Aquecer vários corpos de prova padronizados acima da zona critica, garantindo a sua completa austenitização;
Em seguida, resfriá-los o mais rápido possível, interrompendo o esfriamento em temperaturas distintas para cada amostra, que deve ainda conservar a estrutura austenitica;
Manter a temperatura constante enquanto ocorrem as transformações da austenita – transformações isotérmicas, medindo os instantes de inicio e fim desses fenômenos, bem como observando as fases resultantes em cada etapa;
Marcar em um diagrama os pontos de temperatura e ponto obtidos para as transformações verificadas em todas as amostras;
Ligar os pontos para formar as linhas continuas e anotar as linhas criticas a que elas correspondem, bem como as fases observadas em cada etapa das transformações isotérmicas.
Qual o produto obtido em cada faixa de temperatura, observando o diagrama TTT?
R: 700°C – Austenita em perlita grossa;
650°C – Perlita Fina;
550°C – Perlita mais fina possível;
Abaixo de 550°C até 220°C – Bainita;
Abaixo de 220°C – Martensita.
Qual dos constituintes (observando o diagrama TTT) apresenta maior dureza? E qual apresenta menor dureza?
R: A martensita é a mais dura – entre 65 e 68 HRC. A perlita grossa é a menos dura – entre 5 e 20 HRC.
Quais fatores influenciam na posição das linhas em C nos diagramas TTT? E em quais circunstâncias esses fatores deslocam essas linhas para a direita ou para a esquerda?
R: Composição Química: quanto maior o teor de Carbono e de certos elementos de liga, as curvas em C tendem a deslocar-se para a direita, pois as reações tornam-se mais complexas, demandando maior tempo.
Tamanho do grão: como as transformações da austenita começam pelos seus contornos, é de se esperar que, quanto maior for o tamanho de grão, mais rápida será a transformação, deslocando as curvas em C para a esquerda; grãos maiores deslocam as curvas em C para a direita.
Homogeneidade da austenita: as heterogeneidades como carbonetos residuais ou áreas ricas em Carbono dissolvido tendem a acelerar o inicio das transformações da austenita, isto é, deslocam as curvas em C para a esquerda, pois elas nucleiam o inicio das reações.
O que é temperabilidade?
R: É a capacidade de um aço endurecer quando submetido a tratamento térmico de têmpera.
O Que é velocidade crítica de resfriamento?
R: É a curva de resfriamento (no diagrama TTT) que não toca, ou no máximo, tangencia as curvas de inicio das transformações, indicando a velocidade mínima de resfriamento para que se tenha um tratamento térmico de têmpera .
Quais os fatores influenciam a temperabilidade? Como ocorre essa influência?
R: 
A composição química (em particular, o teor de Carbono): Com exceção do Cobalto, todos os demais elementos adicionados ao aço deslocam as curvas TTT para a direita, pois as reações tornam-se mais numerosas e complexas, retardando o inicio e o fim das transformações e, com isso, aumentando a temperabilidade.
O tamanho dos grãos de austenita antes do choque térmico: Quanto mais grosseira e homogênea, melhor, pois como as transformações começam nos contornos dos grãos, sua totalização levará mais tempo do que com grãos austeniticos menores, deslocando as curvas TTT para a direita; contudo, os grãos de austenita não devem crescer em demasia, pois a martensita resultante da têmpera se tornaria grosseira e pouco homogênea, fragilizando o aço.
A homogeneidade da fase austenitica: A existência e a quantidade de inclusões não metálicas e constituintes não dissolvidos diminuem a temperabilidade, pois favorecem a nucleação das transformações da austenita, deslocando as curvas TTT para a esquerda.
Quais os elementos de liga que aumentam a temperabilidade do aço?
R: Níquel, Manganês, Molibdênio, Cromo, Cobre, Silício, Bário, Vanádio, Boro.
Descreva o procedimento do teste de penetração Jominy.
R: O Procedimento consiste em austenitizar (aquecer) um corpo de prova cilíndrico, de 100mm (ou 4”) de comprimento por 25mm (ou 1”) de diâmetro, durante 30 minutos e, em seguida, submeter uma de suas pontas a um jato de água fria, a 24°C, propiciando a formação de martensita. Posteriormente, mede-se a dureza pelo método Rockwell C ao longo do comprimento do cilindro de prova, a partir da base temperada. Finalmente, é traçada uma curva de temperabilidade com os valores medidos, dados em função da distancia a partir da base que recebeu o jato.
Quais fatores influenciam nos tratamentos térmicos? Explique esses fatores.
R: 
Temperatura de aquecimento: Depende da composição química do aço, principalmente do seu teor de Carbono, e do tipo de tratamento a ser realizado, bem como das propriedades finais que se pretende obter;
Velocidade de aquecimento: Apresenta certa importância quando os aços apresentam tensões internas originadas de tratamentos mecânicos (encruamento) ou térmicos anteriores, pois um aquecimento muito rápido pode causar empenamento e/ou fissuração na peça.
Tempo de permanência na temperatura de aquecimento: Deve ser suficiente para permitir a homogeneização da temperatura por todo o volume da peça, dependendo, portanto, de suas dimensões;
Atmosfera interna do forno de tratamento: Em geral, tratamentos térmicos não devem alterar a composição química dos aços. Deve-se observar se não há riscos de contaminação ou oxidação da peça pela atmosfera do forno.
Meio de resfriamento: É o fator mais importante, pois é ele quem determina a velocidade de esfriamento e, consequentemente, a microestrutura e as propriedades resultantes.
Em quais condições o aço deve ser aquecido mais rapidamente para sofrer tratamento térmico?
R: Quando os aços forem fortemente encruados, onde a tendência dos grãos é crescer excessivamente quando aquecidos lentamente. Quando a temperatura final de austenitização for muito alta, deve-se igualmente ultrapassar a zona crítica rapidamente, para evitar que os grãos cresçam demais.
Cite 5 meios de resfriamento do aço possíveis num tratamento térmico e diga por que o meio de resfriamento é o mais importante.R: O meio de resfriamento é o mais importante pois define a velocidade de resfriamento, definindo assim, o resultado do tratamento. Alguns meios são: Meios criogênicos (substancias liquidas abaixo de 0°C), Salmoura, água, ar, óleo, ambiente do forno, etc.
Sabemos que quando um aço sofre um tratamento térmico, há uma mudança em suas propriedades mecânicas. O que provoca essas mudanças?
R: A reorganização microestrutural do material.
Qual microestrutura se encontra num aço-carbono com 0,3% de Carbono à 600°C, à 800°C e à 900°C?
R: 600°C – Ferrita + Perlita; 800°C – Ferrita + Austenita; 900°C – Austenita.
Qual o microconstituinte encontrado no aço-carbono com 0,77% de Carbono à 600°C, à 800°C e à 900°C?
R: 600°C – Perlita; 800°C e 900°C – Austenita.
Qual o microconstituinte encontrado no aço-carbono com 1,1% de Carbono à 600°C, à 800°C e à 900°C?
R: 600°C – Cementita + Perlita; 800°C – Cementita + Austenita; 900°C – Austenita.
Num aço-carbono comum, com 0,6% de Carbono, qual a porcentagem encontrada de cada microconstituinte?
R: 75% Ferrita e 25% Perlita.
Num aço-carbono comum, com 1,6% de Carbono, qual a porcentagem encontrada de cada microconstituinte?
R: 88% Perlita e 12% Cementita.