3 Lista ENG 041 Resposta

Prévia do material em texto

3 Lista ENG 041 
Respostas de algumas questões
1- Questão
A liga após ser temperada e revenida deve ser submetida a um tratamento térmico de recozimento para alivio de tensões. Esse tratamento é realizado na abaixo da temperatura critica inferior ( não ocorre a formação da austenita) e abaixo da temperatura na qual ocorre a recristalização. Portanto, durante esse tratamento ocorre apenas o fenômeno da recuperação, havendo uma diminuição no estado de energia da peça e consequentemente no seu nível de tensão. Não ocorre no entanto, mudanças significativas na estrutura e na s propriedades mecânicas da liga. 
2- Questão
Não pode ser realizado dois tratamentos térmicos de recozimento, nos quais ocorre a recristalização, consecutivos. Cada tratamento termico de recistalização (normalização ou recozimento pleno) deve ser precedido pela realização de um trabalho a frio na peça, para que ela possa apresentar uma força motriz suficiente para ocorrer a recristalização e o consequente refino de grãos.
3- Questão
a) Após a liga ter sido austenitizada, ela deve ser resfriada rapidamente (banho de óleo) ate uma temperatura de 625 C, e mantida nessa temperatura durante 7 segundos, para ocorrer a formação de 50% de perlita grosseira. A seguir a liga deve ser resfriada rapidamente ate uma temperatura de 300C, e deve ser mantida nessa temperatura durante 100 segundos para ocorrer a formação de 25% de bainita inferior. A seguir a liga deve ser resfriada rapidamente ate a temperatura ambiente, para que a austenita (25% da liga) restante seja transformada em martensita.
b) A liga deve ser submetida a um tratamento isotérmico que resulte na formação de uma estrutura de bainita inferior, que é a estrutura que resulta em maior resistência mecânica excluindo a martensita revenida. Portanto, a liga após ter sido austenitizada deve ser resfriada rapidamente ate uma temperatura de 300C, e mantida nessa temperatura durante 104 segundos, para que toda asutenita se transforme em bainita inferior. 
c) A liga A deve apresentar uma estrutura de perlita grosseira e a liga B uma estrutura de perlita fina. 
 A liga mais adequada para ser submetida a um processo de conformação, é a liga que apresenta uma maior ductilidade, pois ela deve apresentar uma maior capacidade de se deformar plasticamente antes de romper. Portanto, a liga A é a mais adequada, pois essa liga apresenta uma estrutura de perlita grosseira, que é uma estrutura que proporciona uma ductilidade superior a da estrutura de perlita fina, que é a estrutura presente na liga B. 
4- Questão
O seguinte tratamento pode ser realizado:
A liga após ter sido austenitizada deve ser resfriada rapidamente ate uma temperatura de 350C e mantida nessa temperatura durante 500% para que 50% da austenita se transforme em bainita. A seguir a liga deve ser resfriada rapidamente ate a temperatura ambiente, para que austenita restante se transforme em martensita. A seguir a liga deve ser submetida a um tratamento térmico de revenimento a uma temperatura relativamente baixa ( em torno de 250 C ), ja que a dureza e a consequente resistencia ao desgaste por abrasão seja a maior possível. 
5- Questão
a) A liga 1020 deve ser inicialmente submetida a um tratamento de recozimento de normalização, que deve resultar no refino de grãos e na formação de uma estrutura de perlita fina, o que permite a obtenção de uma elevada tenacidade. A seguir a liga deve ser submetida a um tratamento termoquímico de cementação para possibilitar a presença de uma superfície com elevada dureza. Já que uma parte da peça deve ser conectada a um eixo, o processo de cementação deve ser localizada, sendo que uma região da superfície da peça não será cementada. Portanto deverá ser realizada uma cementação líquida. 
b) Considere que a liga se encontra na forma de um tarugo
A liga inicialmente devera ser submetida a um tratamento térmico de globulização, com o objetivo de formar uma estrutura de cementita globulizada, ja que essa liga aprsenta um elevado teor de C. A obtenção dessa estrutura permite que a liga apresente uma elevada ductilidade e tenacidade e uma baixa dureza, que são condições essenciais para que a liga de alto teor de C, possa ser submetida a um processo de conformação e a uma intensa usinagem. Após a peça ter sido confomada e usinada, ela deverá ser submetida a um tratamento térmico de têmpera e revenimento para que ela possa apresentar uma elevada resistência mecânica e dureza. 
c) A liga 1030 após ser submetida a um trabalho a frio deve ser submetida um processo de recozimento pleno, para que possa apresentar uma ductilidade elevada e uma dureza baixa. Essas condições são necessárias para a obtenção de uma peça com geometria complexa, ja que a liga deverá ser submetida a um processo de forjamento a uma intensa usinagem. Esse tratamento termico proporciona tambem uma tenacidade elevada. Após a peça ter sido forjada e usinada, ela deverá ser submetida a um recozimento para alivio de tensões, para eliminar as tensões introduzidas pelos processos de forjamento e usinagem. 
A liga não deverá ser submetida a um processo de recozimento por normalização, pois a ductilidade e a dureza obtida não são adequadas para a liga que deverá ser submetida a um intenso processo de forjamento e usinagem. No entanto, como a liga 1030 apresenta um baixo teor de C, ela não necessita ser submetida a um recozimento por globulização , sendo suficiente o recozimento pleno.
d) A liga 1040 após ter sido trabalhada a frio deve ser submetida a um recozimento de normalização para que se possa obter uma estrutura que permita eleva resistência ao impacto. A seguir a liga deverá ser submetida a um tratamento termoquimico de nitretação. A presença da camada nitretada permite uma elevada resistência a corrosão, alem de elevada dureza e elevada resistência a fadiga.
6- Questão
A realização da dupla tempera após a cementação, deve ocorrer nas situações em que se exige da liga uma elevada resistência a o impacto e uma elevada resistencia ao desgaste por abrasão. A dupla tempera realizada após a cementação é o tipo de tratamento termico que permite que a liga cementada apresente um melhor conjunto de dureza e tenacidade. 
7- Questão
De uma maneira geral com a elevação da temperatura de revenimento ocorre a diminuição da resistencia mecânica e da dureza e a elevação da ductilidade e da tenacidade da liga. 
 Em uma liga de aço contendo Ni,Cr, Mo e S, ocorre a fragilização da liga (fradilização do revenimento ), com uma significativa redução da ductilidade e tenacidade da liga, caso a liga seja revenida na faixa de temperatura entre 375 C a 575 C, ou então revenida acima de 575 C e resfriada lentamente. 
8- Questão
Deve ocorrer a formação da martensita na liga 1080 nas regiões da junta soldada que foram submetidas a uma temperatura acima da temperatura crítica inferior ( temperatura acima da qual a austenita é formada). A formação da martensita resulta em uma região frágil, com baixa ressitencia ao impacto, e com elevada dureza.
9- Questão
Essas ligas devem ser submetidas a tratamentos termicos que resultem em uma baixa dureza, para facilitar o processo de usinagem.
 A liga 1010 deve ser submetida a um recozimento pleno, pois como essa liga apresenta um baixo teor de C, a presença da perlita grosseira é suficiente para proporcionar uma dureza suficientemente baixa para ela ser submetida a um processo de usinagem intensa. Já a liga 1080 que apresenta um elevado teor de C (carbono acima de 0,6%p) deverá ser submetida submetida a um tratamento de globulização, pois só a presença da estrutura de cementida globulizada permite a obtenção de uma dureza suficientemente baixa para ela ser submetida a um intenso processo de usinagem. 
10- Questão
Alem de afetar a resistência mecânica devido ao endurecimento por solução solida, a presença do Cr,Ni e Mo, eleva a endurecibilidade da liga, favorecendo a formação da martensita o que permite que essas ligas a o serem temperadas e revenidas possam apresentaruma fração volumétrica significativa da martensita, possibilitando assim que elas apresentem uma elevada resistência mecânica. 
12- Questão
a) O tratamento térmico de alivio de tensões em uma junta soldada deve ser realizado a uma temperatura abaixo da temperatura critica inferior para evitar a formação da austenita, que após ser resfriada pode alterar a estrutura da liga, como a formação da martensita. A realização do recozimento para alivio de tensões acima da temperatura adequada, pode tambem causar um crescimento desnecessários dos grãos, deteriorando assim as propriedades mecânicas da liga. 
b) Efeitos possitivos: diminui a possibilidade de ocorrer o empenamento e a formação de trincas, e evita a ocorrência da corrosão sob tensão.