materiais de construção mecanica AV1

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1)“Aços com até 0,3% C são considerados de difícil soldagem. De 0,3 a 0,5%, média. E, acima de 0,5% C, são de soldagem fácil.”
R: Quanto maior a quantidade de carbono mais difícil a soldagem. Portanto, a afirmativa incorreta.
2) Um engenheiro recebeu uma demanda de trabalho estrutural em que exigia condições de segurança severas. As opções de material eram ferro e titânio e a estrutura será aquecida a partir da temperatura ambiente até 900ºC. Dada a tabela abaixo, qual a melhor opção? Justifique 
R: A melhor opção será o ferro, pois de acordo com a tabela o titânio sofre alotropia a 883ºC e isso interfere em mudança de estrutura e volume do material. O ferro só sofre alotropia a partir de 912ºC, como a temperatura de trabalho é de 900ºC ele permanecerá estável
3)Os elementos de liga são essenciais para melhorar o desempenho do aço. Será necessária a preparação de uma liga para uso em condições salinas. Qual(is) a(s) melhor(es) opção (ões) de elementos de liga? Justifique 
R:Níquel e Cromo, pois em condições salinas a exposição a corrosão é muito alta e esses elementos aumento a resistência a corrosão.
4)- Qual o objetivo de aplicar-se a trefilagem na produção de tubos? 
R: Para a redução do diâmetro do tubo.
5- Qual a composição de arames e fios utilizados para eletrodos de solda, pregos e pinos. Arames lisos e farpados, telas, parafusos e rebites? Justifique 
R: aços de baixo carbono, maior facilidade de soldagem e menor dureza
6- Dentro de arames à obtenção de uma estrutura (perlita fina ou bainita)é possível através do tratamento térmico patenteamento. Qual a vantagem deste tratamento? 
R: É um tratamento térmico que combina alta resistência à tração e ductilidade suficiente, de modo a permitir que os arames resistam às operações de trefilação , resultando em arames com elevada resistência à tração e alta tenacidade
7- A usinabilidade é uma propriedade relacionada com a facilidade com que um material pode ser cortado, de acordo com as dimensões, forma e acabamento superficial requeridos comercialmente. Qual tipo de aço em relação a quantidade de carbono seria a melhor opção para usinar? 
R: Aços com menor percentual de carbono, quanto mais carbono, maior a dureza. Valores elevadosde dureza, em geral, significam dificuldades de usinagem ao passo que valores médios e baixos estão associados à boa usinabilidade
8- Sem alterar a composição química de um aço é possível melhorar a sua usinabilidade. Qual propriedade se enquadra na melhoria? 
R: Alterando a microestrutura que pode ser feita por tratamento térmico ou mecânico.
9- Aumentar a quantidade de carbono é fundamental para melhorar a dureza do aço, porém este material pode ficar mais suscetível a defeitos? Justifique. 
R: Sim, pois quanto maior a quantidade de carbono maior a fragilidade do material
10- Qual a especificação padrão de um aço para usinagem rápida? 
R: SAE 1112
11- Fale dos requisitos fundamentais para a fabricação de aços para usinagem rápida. 
R: Elevada trabalhabilidade: há perda de resistência mecânica; para mais facilidade de conformação; 
•Boa soldabilidade: para mais facilidade na montagem de estruturas; • 
Superfícies sem defeitos: principalmente para a aplicação em estampagem; • 
Características de acabamento: permite que o produto apresente o aspecto superficial conveniente.
12- Quais são os tratamentos térmicos utilizados nos aços para chapas? 
R: Tratamentos térmicos de normalização, recozimento e alívio de tensões
13- Cite propriedades essenciais para aços para ferramentas e matrizes 
R: Requisitos Fundamentais 
• Dureza à temperatura ambiente: É óbvia a importância dessa propriedade, visto que a dureza da ferramenta ou matriz deve ser superior à dureza da peça sobre a qual exercerão sua ação de corte, usinagem ou conformação. Esta dureza depende principalmente do teor de carbono presente no aço carbono. 
• Resistência ao desgaste: Requisito muito importante pois o desgaste pode causar falhas em muitos tipos de ferramentas. Há alguns fatores que influenciam este requisito como dureza, lubrificação e resistência mecânica. Para os aços carbono o teor de carbono tem grande influência nesta propriedade. 
• Temperabilidade: É um requisito indispensável, pois uma maior penetração de dureza garante perfeita uniformidade de características mecânicas. Para os aços carbono comuns basta uma pequena adição de cromo para se obter uma temperabilidade completa à peça. 
• Tenacidade: Desejável em qualquer ferramenta ou matriz. Porém é difícil aliar os conceitos de elevada tenacidade e alta dureza. Alguns fatores que influenciam a tenacidade são: tensões internas (produzidas pela têmpera), dureza excessivamente alta, teor em ligas etc. 
• Resistência Mecânica: Uma elevada resistência mecânica é indispensável, visto que os aços para ferramentas e matrizes devem apresentar a capacidade de suportar esforços sem o aparecimento de falhas ou deformação permanente. 
• Dureza à quente: Propriedade que os aços podem apresentar de reter alta dureza a temperaturas elevadas. Altamente desejável em certos aços para ferramentas e matrizes, utilizados em altas temperaturas, devido ao calor das próprias condições de serviço. A presença de tungstênio, molibdênio, cobalto, cromo e vanádio são responsáveis por esta propriedade. 
• Tamanho de grão: Desejável tamanho de grão pequeno ou granulação fina, pois esta característica está associada à propriedades mecânicas superiores. Para os aços para ferramentas o tamanho de grão é determinado pela fratura, quando o material é quebrado com uma dureza de 55 HRC, aproximadamente. 
• Usinabilidade: Não se pode associar às propriedades mencionadas sobretudo alta dureza e resistência, uma usinabilidade satisfatória. A usinabilidade é tanto menor quanto maior o teor em ligas, visto que se forma um apreciável número de carbonetos. Por outro lado, aumentando-se o teor de carbono e de elementos de liga, mais difícil será o recozimento do material, para que a dureza seja reduzida. 
14- O tratamento térmico pode aumentar o tamanho de grão. Qual a relação do tamanho do grão com a fragilidade do material? 
R: O aumento do tamanho do grão promove a diminuição dos contornos por onde passam o deslizamento de discordãncias que permitem a deformação plástica do material, quando ocorre a diminuição do numero de contornos a deformação plástica diminui aumento o numero de trincas e outros defeitos
15- Por que os aços para ferramentas e matrizes têm um papel de destaque? 
R: Porque são usados para produzir outros produtos e materiais de Engenharia
16- Qual o motivo da adição de elevados percentuais de manganês às ligas para aços resistentes ao desgaste? 
R: Ganho em resistência mecânica.
17- Por que os aços resistentes ao desgaste devem ser tenazes e possuir elevada resistência mecânica? 
R: A tenacidade é desejável em qualquer ferramenta ou matriz. Já a resistência mecânica é indispensável, visto que os aços para ferramentas e matrizes devem apresentar a capacidade de suportar esforços sem o aparecimento de falhas ou deformação permanente
18- Os materiais podem sofrer tratamento térmico buscando melhor algumas propriedades. Desta forma qual a diferença de um tratamento de nitretação e têmpera? 
R: A nitretação é um tratamento apenas para a superfície do material, já a têmpera é um tratamento para todo o material, incluindo o seu interior.
19- Qual o objetivo do pré aquecimento nos tratamentos térmicos? 
R: Evitar defeitos na peça
20- A tempera tem como objetivo aumentar a dureza do material, porém traz problema na a estrutura. Qual problema e como resolver? 
R: Aumento da fragilidade em virtude do aumento de dureza. (O aço torna-se muito quebradiço). Reduz-se a fragilidade de um aço temperado com um outro tratamento térmico denominado revenimento.
21- Quais os efeitos do revenimento? 
R: Diminui um pouco a dureza da peça temperada, porém aumenta consideravelmente a sua resistência aos choques. Geralmente, toda peça temperada passa por um revenimento, sendo até comum dizer-se “peçatemperada” ao invés de “peça temperada e revenida”.
22- É necessário diminuir a dureza de uma peça e normalizar suas tensões internas. Qual o procedimento deve se adotar? 
R: O recozimento é o tratamento térmico que tem por finalidade eliminar a dureza de uma peça temperada ou normalizar materiais com tensões internas resultantes do forjamento, da laminação, trefilação etc..
23- Relacione o tipo de resfriamento do recozimento com a quantidade de carbono. 
R: O resfriamento deve ser feito lentamente, tanto mais lento quanto maior for a porcentagem de carbono do aço.
24- Uma peça sofreu recozimento é correto afirmar que um engenheiro terá dificuldades de usiná-la? 
R: Não. Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua dureza normal. − Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade tornando-o facilmente usinável.
25- Qual objetivo de cementar um peça? 
R: A cementação é um tratamento que consiste em aumentar a porcentagem de carbono numa fina camada externa da peça
26- Qual a diferença entre estrutura cristalina e amorfa? 
R: Sólido amorfo, material amorfo ou substância amorfa é a designação dada àestrutura que não têm ordenação espacial a longa distância (em termos atómicos), como os sólidos regulares.
27- Calcule o volume da célula unitária sabendo que o raio do chumbo é 0,175nm (Estrutura CFC). 
R:Na CFC acfc = 2R (2)1/2
 
28- Para uma liga com 90%p Sn e 10%p Pb a 200 °C, quais as fases presentes, qual a composição e proporção das fases? 
Gabarito
R: