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Materiais de Construção Mecânica CCE 0687 (2 créditos) Correção da AV1 - 3009 Fábio Oliveira 2017/1 1ª Questão: 1ª Questão (Casa da Moeda do Brasil – 2012)(1,0 ponto): A propriedade de um aço chamada temperabilidade é caracterizada pela sua capacidade de desenvolver uma estrutura: A – Ferrítica. B – Bainítica. C – Martensítica. D – Austenítica. E – Bainítica. 1ª Questão: 1ª Questão (INSS – 2014)(1,0 ponto): Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos processos de tratamento térmico usualmente empregados para alteração das propriedades mecânicas de aços. I – A Têmpera visa o aumento da dureza. II – No Recozimento, aquece-se aproximadamente 50 °C acima da temperatura crítica e resfria-se lentamente. III – O Revenido possibilita a redução da tenacidade. IV – Na Normalização, o aço é aquecido a aproximadamente 60 °C dentro do campo austenítico e resfriado ao ar. Assinale a alternativa que corresponde às afirmativas verdadeiras. A) I. B) I e II. C) II e III. D) I, II e IV. E) I, II, III e IV. Recozimento O recozimento consiste em elevar lentamente a temperatura do aço até aproximadamente 50 °C acima da temperatura crítica de austenitização e, em seguida, deixá-lo resfriar dentro do forno com uma velocidade de ± 25 °C/h até 50 °C abaixo da zona crítica. Recozimento Este tratamento garante ductilidade ao aço que, antes possuía um comportamento frágil. Normalização A normalização do aço é feita quando se deseja refinar o grão do material. Este tratamento consiste no aquecimento do aço até 60 °C acima da temperatura de austenitização, garantindo a formação de uma estrutura 100% austenítica. Em seguida, o aço é retirado do forno e deixado resfriar ao ar. Normalização Como a velocidade de resfriamento é heterogênea, a microestrutura também será. Normalização Têmpera A têmpera consiste no aquecimento do aço até uma temperatura 50 °C acima da temperatura crítica para formação da austenita e, em seguida resfriá-lo bruscamente em água, óleo ou meios de têmpera de composição química especial. Têmpera O microconstituinte obtido após o tratamento de têmpera é a martensita, muito dura e frágil. Têmpera Têmpera Têmpera Como a taxa de resfriamento é alta, obtém-se, na verdade, um gradiente de temperaturas entre a superfície e o centro da peça. Então se a têmpera foi feita em peças de espessuras médias e grandes o aço pode apresentar microestruturas e propriedades mecânicas diferentes. Têmpera Revenimento O tratamento de têmpera torna as peças muito duras e frágeis. Geralmente as peças temperadas são sempre revenidas, visando baixar a dureza e aumentar a tenacidade. A peça é submetida a um aquecimento lento até 230 °C. Com isso uma pequena quantidade de perlita se reorganiza. Este fato acarreta na formação da martensita revenida. 1ª Questão: 1ª Questão (CPTM – 2014) (1,0 ponto): Com base no tema “Principais materiais metálicos de uso industrial” atribua (V) para verdadeiro ou (F) para falso às afirmações que se seguem. I- Campo ferrítico (fase Fe α) - Campo correspondente à solução sólida de carbono no ferro ƒα, nesse campo a estrutura atômica e cúbica de corpo centrado. II- Campo austenítico (fase Fe Ƴ) - Campo correspondente à solução sólida de carbono no ferro ƒƳ, nesse campo a estrutura atômica e cúbica de face centrada. Essa fase tem solubilidade máxima de carbono de 2,11% a 1147ºC. III- Cementita (Fe3C) - Microconstituinte composto de ferro e carbono. Esse carboneto apresenta elevada dureza e 6,7% de carbono. I, II e III são respectivamente: A) F - V e F. B) F - V e V. C) V - V e V. D) V - F e V. E) V - V e F. Fases • Austenita (ferro Ƴ): é uma solução em estado sólido de cementita no ferro, ou seja, cristais mistos que contêm átomos de ferro (CFC). Fases • Ferrita (ferro α): é o ferro praticamente puro. Possui estrutura CCC abaixo de 912 °C. Diagrama de Equilíbrio Fe-C 1ª Questão: 1ª Questão (MPU - 2010)(1,0 ponto): Segundo a AISI/SAE, a classificação dos aços carbono comuns e de vários aços de baixa liga é designada por quatro algarismos. Considerando essa informação, a opção correta está na letra: A - Um aço com classificação 4340 é denominado um aço-carbono comum com 4% de carbono. B - Os dois primeiros algarismos nessa classificação indicam a condição de tratamento do material. C - Para os aços-carbono comuns, os dois primeiros dígitos são 1 e 0. D - Os dois últimos dígitos indicam a resistência à tração, em MPa. Resumindo... aço SAE 1045: - 1 = indica o tipo de aço (aço carbono) - 0 = indica o grupo dentro do tipo (aço comum) - 45 = indica o teor médio de carbono (0,45% de carbono aproximadamente) 2ª Questão: 2ª Questão (ENADE-2005)(1,0 ponto): Os ferros fundidos denominados hipoeutetóides são ligas de Fe-C que possuem teor de carbono entre, aproximadamente, 2,0 e 4,3%pC. PORQUE A liga binária Fe-C com teor de carbono de 4,3%pC corresponde à liga de mais baixo ponto de solidificação ou fusão (temperatura de 1148 °C), sendo esta liga denominada eutética. A - as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. B - as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira. C - a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa. D - a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira. E - as duas afirmações são falsas. Diagrama de Equilíbrio Fe-C Reação Eutética: uma fase líquida se transforma em duas fases sólidas. Reação Eutetóide: uma fase sólida se transforma em duas fases sólidas. 2ª Questão: 2ª Questão (ENADE – 2008) (1,0 ponto): Os aços ABNT 1020 não são temperáveis. Isto ocorre porque: (A) é baixo o teor de carbono desses aços, e o cotovelo da curva TTT toca o eixo das ordenadas. (B) se trincam quando submetidos a um resfriamento rápido. (C) possuem elementos de liga que deslocam o cotovelo da curva TTT para a esquerda. (D) só possuem fase austenítica. (E) somente os aços-ligas são passíveis de têmpera, pois os aços comuns ao carbono não são. Qual a direção cristalográfica representada na célula cúbica? Alvo: 3,2,3 Origem: 2,2,1 Alvo – Origem 3,2,3 – 2,2,1 = 1,0,2 Direção [1 0 2] 3ª Questão: 3ª Questão: Qual a direção cristalográfica representada na célula cúbica? Alvo: 2,2,1 Origem: 3,2,3 Alvo – Origem 2,2,1 – 3,2,3 = -1,0,-2 Direção [1 0 2] 3ª Questão: Determine os índices da direção mostrada na figura: Alvo – Origem ½,1,0 – 0,0,0 = 1,2,0 Direção [1 2 0] Alvo: ½,1,0 Origem: 0,0,0 [1 2 0] 3ª Questão: Determine os índices da direção mostrada na figura: Alvo – Origem 0,0,0 – 0,1,1 = 0,-1,-1 Direção [0 1 1] Alvo: 0,0,0 Origem: 0,1,1 4ª Questão: Existe algum perigo atrelado ao beneficiamento de terras raras? Explique. 4ª Questão: Defina resistores e capacitores. 4ª Questão: Defina fluido magneto reológico. 4ª Questão: O grupo das terras raras é composto por 17 elementos químicos. Cite 5. 5ª Questão: Para uma liga zinco-cobre de composição 40%p Zn-60%p Cu, à 600 °C, responda: A) A (s) fase (s) presente (s). B) A (s) composição (ões) presente (s). C) A (s) proporção (ões) da (s) fase (s). D) Para a liga de composição 50%p Zn-50%p Cu, qual a temperatura em que a primeira gotícula da fase líquida aparece?
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