1ª Lista de Mateirias II (ENG042)

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1ª Lista
Materiais de Construção Mecânica II
1 – Compare os aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos, martensíticos e duplex, em relação aos
seguintes fatores: composição, propriedades mecânicas e resistência à corrosão.
2 – Explique como o teor de carbono afeta o tratamento térmico, a soldabilidade, e a aplicação do
aço inoxidável martensítico.
3 – Explique como é possível amenizar os efeitos negativos causados pela soldagem por fusão em
um aço inoxidável martensítico com elevado teor de carbono.
4 – (a) Explique porque os aços inoxidáveis martensíticos com maior teor de carbono apresentam
um teor de cromo mais elevado. (b) Analise as implicações de se utilizar um aço inoxidável
martensítico contendo 16%p Cr e 0,1%p C, e explique porque em um aço com essa composição é
necessário adicionar 2%p Ni.
5 – Descreva como o teor de cromo pode afetar as transformações de fase que podem ocorrer
durante o resfriamento de um aço inoxidável ferrítico.
6 – Explique a importância de se conhecer o diagrama de fase de uma liga de aço inoxidável
ferrítico antes de submeter essa a um processo de soldagem por fusão.
7 – (a) Descreva os efeitos negativos que a soldagem por fusão de uma liga de aço inoxidável
ferrítico pode causar no comportamento desse material. (b) Analise como é possível evitar ou
atenuar esses efeitos.
8 – Em relação a resistência a corrosão dos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, descreva em
que condições é mais vantajoso utilizar cada uma dessa ligas.
9 – Explique a importância da presença do Ni em um aço inoxidável austenítico, e descreva a
relação entre o teor mínimo desse elemento e a presença de outros elementos de liga.
10 – (a) Compare a corrosão intergranular de um aço inoxidável austenítico com a de um aço
inoxidável ferrítico, relacione esse tipo e corrosão com a soldabilidade do aço inoxidável
austenítico. (b) Descreva três medidas para evitar ou atenuar a corrosão intergranular de um aço
inoxidável austenítico e descreva as principais vantagens dessas medidas.
11 – Descreva o efeito do Mo, Cr e S, na resistência a corrosão dos aços inoxidáveis.
12 – Explique como a taxa de resfriamento de um aço austenítico após ser solubilizado, afetará as
propriedades desse aço.
13 – Compare a solubilidade dos aços inoxidáveis duplex com a dos aços inoxidáveis austeníticos e
explique como a composição do aço duplex afeta sua solubilidade.
14 – (a) Caracterize um aço inoxidável superduplex. (b) Compare esse aço com um aço duplex,
descrevendo as principais vantagens e desvantagens do aço super duplex em relação a aplicação.
15 – Explique porque a temperatura é o principal fator, além do custo, que limita a aplicação de um
aço inoxidável duplex.
16 – Descreva em que situações a utilização do aço inoxidável duplex é mais adequada que a do aço
inoxidável austenítico.
17 – Para cada uma das aplicações descritas abaixo, indique qual é a liga de aço inoxidável mais
adequada de ser utilizada, em relação às seguintes ligas:
( ) - 403 (Martensítico) (Fe – 0,15%p C – 1,0%p Mn – 12%p Cr – 0,5%p Si);
( ) - 430 (Ferrítico) (Fe – 0,07%p C – 0,25%p Si – 0,40%p Mn – 17%p Cr0,50%p Ti);
( ) - 317 (Austenítico) (Fe – 0,08%p C – 13%p Ni – 3,5%p Mo – 19%p Cr);
( ) - 304 (Austenítico) (Fe – 0,08%p C – 10%p Ni – 19%p Cr);
( ) - 440 (Martensítico) (Fe – 0,60%p C – 1,0%p Si – 1,0%p Mn – 16%p Cr – 0,75%p Mo);
( ) - S32750 (SuperDuplex) (Fe – 0,01%p C – 6,0%p Ni – 25%p Cr – 3,5%p Mo – 0,3%p Ni);
( ) - 405 (Ferrítico) (Fe – 0,08%p C – 1,0%p Si – 1,0%p Mn – 13%p Cr);
(a) Componente interno de uma válvula de alta pressão em contato com vapor d'água, a uma
temperatura que pode atingir 500° C.
(b) Paleta de uma turbina à vapor que deve apresentar elevada resistência à abrasão e ao impacto, e
que deve operar em atmosfera isenta de cloreto a uma temperatura inferior a 200° C.
(c) Carcaça de uma bomba que deve ser instalada no fundo do mar em águas profundas.
(d) Tubulação que deve transportar nitrogênio líquido a temperaturas inferiores a 0° C.
(e) Em tubulações, que transportam gases, sem a presença de cloreto, em temperaturas em torno de
700° C.
(f) Tanque de armazenamento de vinhoto na temperatura ambiente. Esse resíduo é altamente
corrosivo, no entanto não causa a corrosão por pite.
(g) Componente interno de uma válvula de alta pressão em contato com vapor d'água, a temperatura
que pode atingir 600°C e sujeita a intensas cargas de impacto.