Primeira Prova_12_05_2014_ MET 138

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Universidade Federal de Ouro Preto – 1a Prova Teórica (12/05/2014) 
Disciplina: Tratamento Térmico dos Metais Código: MET138 
Departamento: DEMET Unidade: Escola de Minas 
Professor: Geraldo L. de Faria 
Aluno: Matrícula: 
 
Prova individual e sem consulta. É permitido o uso de calculadoras, porém não os modelos 
HP. É expressamente proibido o uso de celulares. 
 
Questões: 
 
1) Como se sabe, os termopares são importantes instrumentos utilizados em larga escala para 
monitoramento preciso de temperatura, seja em escala laboratorial ou industrial. Estes 
dispositivos se destacam por seu básico princípio de funcionamento. Assim sendo, responda 
corretamente o que se pede: 
 
a) Qual o nome dado ao efeito físico básico que norteia o princípio de funcionamento dos 
termopares? Explique-o detalhadamente, deixando claro como o seu conhecimento é 
fundamental para se entender e montar pares termoelétricos. 
b) Mostre, por meio da lei das malhas, que quando junta quente e junta fria estão à mesma 
temperatura a corrente elétrica no circuito é nula, e que quando elas estão em 
temperaturas distintas a corrente elétrica no circuito é diretamente proporcional à 
diferença de potencial (εεεε1- εεεε2), onde εεεε1 e εεεε2 são as forças eletromotrizes estabelecidas em 
cada uma das juntas (Dica: use r como resistência interna dos fios). 
c) Defina corretamente o que é cabo de extensão e cabo de compensação. Porque, em 
inúmeras aplicações de termopares, estes cabos se tornam uma exigência para viabilizar o 
projeto de implantação. Qual é o critério de seleção utilizado para se definir qual tipo de 
cabo é mais adequado para cada tipo de termopar? 
 
2) Considere o diagrama ferro-cementita apresentado em anexo. Em relação a ele, faça o que se 
pede: 
 
a) Este diagrama pode ser denominado diagrama de equilíbrio? Justifique. 
b) As linhas identificadas como (a), (b) e (c) na figura são comumente denominadas de Ax, 
onde x pode assumir 1, 3 ou cm. Identifique corretamente as linhas e explique o que cada 
uma delas representa no diagrama. 
c) Usando o diagrama ferro-cementita, descreva qualitativamente um resfriamento 
extremamente lento de um aço hipereutetóide a partir de uma temperatura onde a sua 
estrutura seja somente austenítica (ferro γ). Desenhe algumas microestruturas para 
ilustrar o resfriamento. 
 
3) Considere que 2,5kg de austenita (ferro γ), contendo 0,65% em peso de carbono, tenham sido 
resfriados até uma temperatura de 600oC (faça uso do diagrama ferro-cementita em anexo): 
 
a) Quantos quilogramas de ferrita total e cementita co-existem a 600oC? 
b) Caso haja um constituinte proeutetóide, quantos quilogramas dele haverá a 600oC? 
c) Qual é a massa do constituinte eutetóide presente a 600oC? 
d) Represente esquematicamente qual será a microestrutura resultante a 600oC. 
4) Esboce um diagrama TTT para um aço carbono hipereutetóide (descrição de todas as linhas 
de referência). Sobre este diagrama, faça o que se pede: 
 
a) Proponha tratamentos térmicos que permitam obter como microestrutura final (I) 
cementita e perlita grosseira; (II) cementita, perlita fina e martensita; (III) bainita e 
martensita. 
b) Caso algum elemento de liga gamagêneo seja adicionado ao aço, o que se espera em 
relação à posição das linhas de início e final de transformação de fase? Cite três 
exemplos de elementos gamagêneos. 
 
 
ANEXO 
 
 
Diagrama Ferro-Cementita: 
 
 
(a) 
(b) 
(c)