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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS Curso de Engenharia Mecânica Disciplina: Materiais de Construção Mecânica I Profª. Fabiana Fim Lista de Exercícios 2 Difusão-Diagrama de Fases-Prop. Mecânicas O que seria um processo termicamente ativado? O que é energia de ativação desse processo? Explique sucintamente a diferença entre autodifusão e interdifusão. Descreva os fatores que afetam o coeficiente de difusão de um sólido cristalino. Cite 4 aplicações do processo de difusão. Caracterize os processos de sinterização e cementação. Uma lâmina de ferro com estrutura cristalina CCC e 1 mm de espessura foi exposta a uma atmosfera gasosa carbonetante em um de seus lados e a uma atmosfera descarbonetante no outro lado, à 725 °C. Após atingir o regime estacionário, o ferro foi resfriado rapidamente até a temperatura ambiente. As concentrações de carbono nas duas superfícies da lâmina foram determinadas como sendo de 0,944 kgC/m³ e 0,590 kgC/m³. Calcule o coeficiente de difusão se o fluxo difusional é de 1,4.10-8 kg/m².s. Os coeficientes de difusão para o ferro no níquel são dados para duas temperaturas: T (K) D (m²/s) 1273 9,4.10-16 1473 2,4.10-14 a) Determine os valores de D0 e da energia de ativação Qd. b) Qual é a magnitude de D a 1100 °C (1373 K)? Um pistão foi exposto a uma atmosfera rica em hidrocarbonetos a alta temperatura, T = 950_C. Quanto tempo é necessário para atingir uma concentração de 0, 6% em peso a uma profundidade de 0, 6mm? Dados: Concentração inicial de C no aço de 0, 2%; Concentração na superfície de 1, 0% em peso; D = 1, 6 × 10−11m2/s. a) Qual a característica das soluções sólidas isomórficas? b) Qual a diferença entre o equilíbrio que se estabelece no eutético e no eutetóide? c) O que caracteriza o ponto peritético? 10. A figura abaixo mostra curvas de resfriamento de diversas ligas Mo-V. Com base nessas curvas construa o diagrama de fases Mo-V. Defina e marque no diagrama de Fe–C abaixo as reações eutéticas, eutetóides, peritéticas e as fusões congruentes. Defina minuciosamente deformação elástica e plástica. Caracterize o processo de encruamento e escoamento. Defina maleabilidade, ductibilidade, tenacidade, resiliência e Limite de Resistência a Tração(LRT). Como a temperatura afeta a ductibilidade, limite de escoamento, módulo de elasticidade e o LRT. Dado o gráfico: Indique: a) O limite de escoamento b) O limite máximo de tensão c) A tensão na ruptura d) A elongação na ruptura e) Avalie se o material é frágil ou dúctil justificando sua resposta f) Se possível calcule a ductibilidade do material g) Se possível calcule a resiliência do material h) Se possível avalie a tenacidade do material justificando sua resposta Descreva sucintamente com suas próprias palavras, e através de representações esquemáticas, o processo de deformação de um polímero frágil, semicristalino e elastomérico, a temperatura ambiente. Uma placa de alumínio com 0,5 cm de espessura deve suportar uma força de 50.000 N sem deformação permanente. Se considerarmos que o alumínio tem limite de escoamento de 125 MPa, qual deve ser a largura mínima da placa?
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