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Processos de Fabricação III
Lista 1 Questões de Laminação 2016.2 – Prof. Marcos Santos
Cesgranrio -Petrobras – Eng. Equiptos. Jr.-Inspeção-2014
Um engenheiro precisava de chapas de alumínio comercialmente puro de 2 mm de espessura. O estoque da empresa carregava chapas de 2,5 mm e 4 mm de espessura de alumínio recristalizado. 
Como a empresa tinha um bom laminador, o engenheiro resolveu laminar a frio uma chapa de cada espessura e, depois, recristalizar as duas chapas laminadas na mesma temperatura e pelo mesmo tempo.
Após o tratamento térmico de recristalização, amostras foram retiradas de cada peça para caracterização metalográfica, e o engenheiro observou que a(s) chapa(s) com espessura inicial de 
(A) 2,5 mm apresentava um tamanho médio dos grãos e um limite de escoamento maior que a chapa com espessura inicial de 4 mm.
(B) 2,5 mm apresentava um tamanho médio de grãos maior e um limite de escoamento menor que a chapa com espessura inicial de 4 mm.
(C) 4 mm apresentava um tamanho médio dos grãos e um limite de escoamento maior que a chapa com espessura inicial de 2,5 mm.
(D) 4 mm apresentava um tamanho médio de grãos maior e um limite de escoamento menor que a chapa com espessura inicial de 2,5 mm. 
(E) 2,5 e 4 mm apresentavam, ambas, o mesmo tamanho médio dos grãos e o mesmo limite de escoamento médio. 
É uma característica da laminação a quente: 
a) Pior acabamento superficial
b) Aumento da resistência mecânica 
c) Diminuição do esforço do trabalho 
d) Grande produção de óxido
São características do trabalho a quente, exceto: 
a) Aumento da resistência mecânica 
b) Redução do trabalho do maquinário
c) Redução de deformações profundas
d) Grande produção de oxido.
Porque a laminação é o processo mais usado para fabricar placas e tarugos, mesmo possuindo um custo bastante alto para sua instalação?
 
Diferencie o laminador quádruo do Sendzimer. 
Cite duas vantagens da laminação à frio sobre a laminação à quente. 
Por que é indesejável reduzir o atrito entre cilindros e matéria prima/produto na laminação? E por que é desejável? 
Em um processo de laminação a quente uma placa de aço possui as seguintes dimensões: (15 m x 1,3 m x 0,10 m) comprimento x largura x altura. Após passar pela 1ª etapa de compressão, conforme figura abaixo, a altura da placa é reduzida em 10 vezes e sua largura é mantida. Supondo o princípio de conservação de massa, qual seria o novo comprimento desta chapa em metros?
Considere o fenômeno da recristalização dos metais e o gráfico apresentado na figura 4 que mostra os valores de dureza obtidos para três amostras de uma mesma liga metálica (latão), com três diferentes graus de encruamento. Após a manutenção destas 3 amostras encruadas por 1 hora em 3 diferentes níveis de temperaturas indicadas no gráfico, explique por que o latão com maior grau de encruamento apresentou uma queda de dureza a uma temperatura inferior à do latão menos encruado, conforme indicam as setas tracejadas.
Após a ocorrência do encruamento de um metal, as propriedades mecânicas do mesmo são alteradas do seguinte modo: 
a) o encruamento diminui o limite de resistência, diminui o limite de escoamento e aumenta a ductilidade do metal. 
b) o encruamento aumenta o limite de resistência, aumenta a ductilidade e diminui o limite de escoamento do metal. 
c) o encruamento aumenta o limite de resistência, aumenta o limite de escoamento e diminui a ductilidade do metal. 
d) o encruamento aumenta a ductilidade, diminui o limite de resistência e aumenta o limite de escoamento do metal. 
e) o encruamento diminui a tenacidade, diminui o limite de resistência e aumenta a resiliência do metal.
 
Uma placa com 1000mm x155mm de seção transversal sofrerá um passe com a sua espessura de 155mm reduzida para 130mm, a largura de 1000mm não é alterada. Sabendo-se que o cilindro utilizado é de ferro-fundido (Coef. Atrito = 1,2 a 1000°C e a 0.8 m/s) e considerando-se apenas fatores mecânicos, qual é o diâmetro mínimo deste cilindro para que haja a mordida desta placa? 
Determine a máxima redução possível par uma laminação a frio de uma placa de 300 mm de espessura quando µ = 0,08 e o diâmetro do rolo é 600 mm. Qual é a máxima redução desse mesmo material na laminação a quente quando µ = 0,5?
As dimensões finais de uma placa de cobre, após um processo de laminação de 30% de redução em área, são 500 x 2,50. Pretende-se obter, com mais um passe, uma chapa com a espessura final 2,40 mm utilizando rolos de diâmetro 375mm. Qual é a força de laminação requerida nessa última etapa. É dado que para a condição de EPD a seguinte relação é válida para o cobre: 
Qual a tensão que predomina sobre o material no processo de laminação? 
Como podem ser classificados os diferentes tipos de laminação?
 Cite os principais tipos de laminadores de rolos. 
Quais as principais vantagens da laminação a quente em relação à laminação a frio? 
 Quais as principais vantagens da laminação a frio em relação à laminação a quente? 
Cite algumas utilizações dadas aos produtos laminados a quente. 
Cite algumas utilizações dadas aos produtos laminados a frio.
Determine a estrutura cristalina do cobre puro, se CFC ou CCC, sabendo que ele apresenta densidade de aproximadamente 8,9 g/cm³, raio atômico 0,128 nm e massa atômica 63,5 g/mol. Demonstre seus cálculos considerando os átomos como esferas rígidas. 
Dados:
 
Qual elemento possui a maior solubilidade sólida no cobre, o zinco ou a prata, sabendo-se que estes são solutos substitucionais ao cobre? Justifique com base:
Dados: Prata (RAg = 0,145 nm), Zinco (RZn = 0,133 nm),
a)	na estrutura cristalina do cobre e no posicionamento dos solutos nesta estrutura 
b)	nos diagramas de equilíbrio de fases fornecidosDiagrama de fases Cu-Ag
Diagrama de fases Cu-Zn
Dadas as curvas tensão-deformação de uma amostra de cobre puro e de uma liga Cu-30%Zn, determine:
o limite de escoamento o limite de resistência das duas ligas 
o alongamento total das duas ligas 
os motivos para as diferenças de comportamento mecânico quantificados nos itens anteriores 
A liga Cu-30%Zn da questão anterior, após o tratamento a 400°C por 1 hora e resfriamento em água, sofreu reduções de espessura sucessivas num laminador de chapas. As propriedades mecânicas em função da quantidade de trabalho a frio imposto são dadas na figura abaixo. Pede-se: 
compare o comportamento mecânico da liga isenta de deformação plástica com o da liga que sofreu 30% de trabalho a frio 
Limite de Escoamento LE: ?
Limite de resistência LR: ?
Alongamento Total AT:? 
Módulo de Tenacidade UT:? 
Dados: 
discuta os motivos microestruturais para as diferenças de comportamento mecânico do item anterior 
verificando o diagrama de fases Cu-Zn, descreva um tratamento térmico para que a liga que sofreu 30% de deformação plástica altere sua microestrutura, obtendo propriedades semelhantes à da liga sem deformação 
Como se explica o fenômeno da recristalização?
Qual o principal mecanismo de deformação plástica nos metais?
Defina os conceitos de elasticidade, rigidez, tenacidade, ductilidade, tenacidade, resiliência, e plasticidade.
Por que é importante, em conformação plástica, conhecer o limite de escoamento dos materiais?
Uma chapa de alumínio com 10 mm de espessura e 350 mm de largura é laminada a frio em um único passe até 6 mm de espessura em cilindros de aço com raio 15 % maior que o mínimo necessário girando a 120 rpm. A chapa passou por um processo de conformação a frio anterior e já se encontra deformada em 20%. Calcule a carga e a potência necessária. A chapa teve sua extremidade achatada de modo a facilitar a mordida pelos cilindros.
Coeficiente de atrito: 0,08 (cilindros de aço contra alumínio)
A curva tensão x deformação real do alumínio se comporta conforme a equação: (Mpa). GRÁFICO PARA
Um aço 1045 com 300 mm de largura e 100 mm altura deve ser laminado em um único passe até 70 mm dealtura em cilindros de aço, a 1100 °C com raio de 300 mm girando a 120 rpm em um laminador reversível. Calcule a carga e a potência necessária por 1 método teórico e 1 método de Ekelund (empírico) para realizar esse processo.
Quais os mecanismos de endurecimento dos materiais? Explique.
Qual a relação de hall-Petch?
Defina grão e contorno de grão