Provas Resolvidas Materiais Construção Mecanica

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QUESTÕES DA PRIMEIRA PROVA
Os aços ao carbono podem ser classificados de acordo com a composição química, em aço baixo carbno, aço médio carbono e aço alto carbono. Cite para cada um dois tipos de aços listados acima, ao menos três propriedades.
PROPRIEDADES DOS AÇOS BAIXO CARBONO: Estrutura é usualmente ferrítica e perlítica; são fáceis de conformar e soldar; são aços de baixa dureza e alta ductilidade
APLICAÇÕES DOS AÇOS BAIXO CARBONO: Entre as suas aplicações típicas estão as chapas automobilísitcas, perfis estruturais e placas utilizadas na fabricação de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas-de-flandres
PROPRIEDADES DOS AÇOS MÉDIO CARBONO: São aços de boa temperabilidade em água; apresentam a melhor combinação de tenacidade, ductilidade, resistência mecânica e dureza
APLICAÇÕES DOS AÇOS MÉDIO CARBONO: São os aços mais comuns, tendo inúmeras aplicações em construção, como rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e outras peças de máquinas que necessitam de elevadas resistências mecânicas e ao desgaste tenacidade
O que caracteriza um aço inoxidável e qual a classificação desses aços de acordo com a microestrutura?
Podemos definir como aço inoxidável o grupo de ligas ferrosas resistentes à oxidação e corrosão, que contenham no mínimo 12% de cromo. São classificados segundo a microestrutura em Martensíticos (Fe, Cr) endurecidos por TT, Ferríticos (Fe, Cr) não endurecíveis por TT e Austeníticos (Fe, Cr, Ni) não endurecíveis por TT (são mais importantes)
Defina Ferro Fundido e explique a diferença entre Ferro Fundido e Aço. Classifique-os de acordo com a microestrutura
Os ferros fundidos são, basicamente, ligas do sistema ternário Fe-C-Si contendo teores de carbono acima de 2%. O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono acima de 2,11% Sua microestrutura pode apresentar parte do carbono sob a forma de grafita ou a de cementita (Fe3C).
Os ferros fundidos são classificados de acordo com a forma em que o carbono se apresenta na microestrutura: Ferro fundido branco; ferro fundido mesclado; ferro fundido cinzento (o mais importante); ferro fundido nodular ou ferro fundido dúctil; ferro fundido vermicular.
Para as questões 4 à 6, considere o diagrama Fe-C a uma temperatura imediatamente abaixo daeutetoide (abaixo de 727ºC)
As f raçoes mássicas de ferrita total e da cementita total em uma liga ferro-carbono são de 0,88 e 0,12, respectivamente. Essa é uma liga hipoeutetoide ou hipereutetóide? Explique
0,88 = 		Hipereutetóide pois possui mais de 0,76% de Carbono
C = 0,82336
Para uma liga com composição 99,55%pFe—0,45pC a uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide, determine?
As frações das fases ferrita total e cementita
ωα = 
ωα = 0,936 Ferrita		0,064 = Cementita
As frações de ferrita proeutetoide e perlita
ωρ = = Perlita
A fração de ferrita eutetoide
0,936 = = 		C= 0,1556 Ferrita Eutetoide
Esboce as microestruturas formadas ao longo da linha de transformação (acima e abaixo de 727ºC)
Com relação ao diagrama mostrado na Figura I e seus constituintes, conclui-se que:
A austenita é um carboneto contendo 2,11% de carbono
A solução sólida do carbono do ferro é chamada cementita
Este é, de fato, um diagrama Fe-Fe2O3, visto que a extremidade direita do mesmo corresponde a 6.7% de carbono, que representa a solubilidade máxima do carbono no Fe2O3 
A solubilidade do carbono na austenita é máxima a 1148ºC e corresponde a 4,3% de carbono
Este é, de fato, um diagrama Fe-Fe3C, visto que a extremidade direita do mesmo corresponde a 6,7% de carbono, que é a composição aproximada do carboneto de ferro Fe3C
QUESTÕES DA SEGUNDA PROVA
A figura 1 abaixo, mostra a curva TTT para o aço eutetoide. Esse diagrama mostra que, para certas temperaturas de transformação, é formada a bainita, em vez da perlita. Em geral, a microestrutura formada é cada vez mais fina à medida que a temperatura de transformação é diminuida. A taxa de nucleação e a difusividade diminui à medida que a temperatura diminui. A partir deste gráfico, pede-se:
Quanto tempo é necessário para a auestenita se transformar em 50% de perlita a 600ºC?
Quanto tempo é necessário para a austenita se transformar em 50% de bainita a 300ºC?
Calcule a microestrutura de um aço com 0,77% pC submetido ao seguinte tratamento térmico: (1) resfriado bruscamente (pode ser considerado instantaneamente) da regiã ode austenitização () para 500ºC, (2) mantido por 5s, e (3) resfriado bruscamente para 250ºC
O que acontecerá se a microestrutura resultante for mantida por 1 dia a 250ºC e depois resfriada à temperatura ambiente?
O que acontecerá se a microestrutura resultante da parte (1) para letra c) for resfriada diretamente para a temperatura ambiente?
RESPOSTAS
5 segundos
714 segundos
Após ser resfriada de 727ºC para 500ºC e mantida por 5 segundos, tem-se 70% perlita fina e 30% austenita
Após 1 dia a 250ºC e resfriada a temperatura ambiente tem-se 70% perlita fina e 30% bainita
Se for resfriada diretamente para a temperatura ambiente, se transformará 70% em perlita fina e 30% martensita