Exercicios Materias de Contrução Mecanica 2

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1. Qual é a definição de aços? 
R: É uma liga de Ferro e Carbono, limitando o Carbono a 2,11%. 
 
2. Qual é a classificação dos aços? 
R: São classificados quanto a sua Composição Quimica, Estrutura e Propriedades 
e aplicações 
 
3. Quais as principais propriedades dos aços-carbono? 
R: Quanto mais Carbono, maior resistência, menor ductibilidade. São açode de 
relativa baixa dureza, fácil Oxidação, deteriozação das propriedades em baixas e 
altas temperaturas, baixo usto e maior utilização. 
 
4. Qual a influência dos elementos de liga nos aços? 
R: São capazes de alterar as propriedades dos aços, buscando algo especifico, 
como maior dureza, resistência a oxidação, controlam o tamanho do grão, ainda 
é capaz de reduzir o peso. 
 
5. Cite algumas aplicações típicas dos aços de baixo Carbono. 
R: Chapas em geral, perfis estruturais, chapas para tubos, vergalhões ,pontes... 
 
6. Cite (pelo menos 5) quais os elementos de liga mais comuns e o principal efeito 
sobre as propriedades. 
-Manganes 
Dessulfurante e desoxidante 
Maior dureza e resistência se %Mn>1% 
Baixa temperatura de transformação da martesita 
-Enxofre 
Agente fragilizador 
Se combinado com Mn forma MnS(Melhor usinabilidade) 
Esta presente em grande quantia em aços para usinagem 
-Níquel 
Aumenta a resistência ao impacto (2-5%Ni) 
Resistencia a corrosão em aços baixo carbono (12-29%Ni) 
 Com 36% de Ni, quase não sofre expansão térmica 
-Cromo 
+ Resistencia ao calor e corrosão 
Maior resistência ao desgaste 
Aços baixa liga, aumenta a resistência e a dureza 
Costuma ser adicionado com Niquel (1:2) 
-Molibdênio 
Refinador de grão 
Melhora a resistência a corrosão 
Forma partículas resistente a corrosão 
 
-Vanádio 
Forma carbetos que são estáveis a alta temperatura 
Inibe o crescimento do grão, melhorando todas as propriedades de 
resistência, sem afetar a ductilidade 
-Tungstênio 
Mantem a dureza a altas temperaturas 
Forma partículas duras e resistentes ao desgaste a altas temperaturas 
-SILÍCIO 
Tem efeito similar ao níquel 
Melhoras as propriedades de resistência com pouca perda de ductilidade 
Melhora a resistência a oxidação 
Aços com 2% são utilizados para a confecção de molas 
Aumenta o tamanho de grão (propriedades magnéticas) 
Agente desoxidante 
-BORO 
É um agente endurecedor poderoso (0,001 -0,003%) 
Facilita a conformação a frio 
efeito de 
250-750 vezes o efeito do Niquel 
100 vezes o efeito do Cromo 
75-125 vezes o efeito do Molibdênio 
-ALUMÍNIO 
Facilita a nitretação 
Agente desoxidante 
Controla o tamanho de grão pela formação de óxidos ou nitretos 
-COBALTO 
Melhora a dureza à quente 
É usado em aços magnéticos 
-FÓSFORO 
Aumenta a resistência dos aços baixo carbono 
Aumenta a resistência à corrosão 
Facilita a usinagem 
Gera fragilidade à frio ( 0,04 - 0,25%) 
-TITÂNIO 
Reduz a dureza martensitica e a endurecibilidade de aços ao cromo 
Impede a formação da austenita em aços ao cromo 
 
7. Dê algumas aplicações dos aços-liga. 
R: É encontrado em vários segmentos, desde do automotivo até o naval, usado 
como fuselagem de aviões, “chaparia” de carros, engrenagens, entre vários 
outros. 
 
8. Defina austenita. 
R: Austenita é Ferro com estrutura Cubica de corpo centrado (CCC)e ainda ligas 
de aço que possuem uma estrutura cristalina CFC. 
 
9. Quais as principais características dos aços Martensiticos? 
Aços com mais de 5% de elementos de liga 
Apresentam alta dureza 
Aços de baixa usinabilidade 
 
10. Quais as principais características dos aços Ferriticos? 
Tem baixo teor de Carbono 
Tem elevados teores de elementos de liga (Cr, W, Si) 
Não reagem à têmpera 
Apresentam estrutura ferrítica no estado recozido 
 
11. Quais as principais características dos aços Carbidicos? 
Apresentam alto teor de Carbono e elementos formadores de carbonetos (Cr, W, 
Mn, Ti, Nb, Zr) 
A estrutura consiste de carbonetos dispersos na matriz sorbítica, austenítica ou 
martensítica, dependendo da composição química 
São usados para ferramentas de corte e para matrizes 
12. Qual a porcentagem de carbono que podemos considerar para um aço 
eutetóide? 
R: Até aproximadamente 0,76% de Carbono 
 
13. Quais as principais propriedades dos aços para fundição? 
Boa resistência, ductilidade e tenacidade 
Boa usinabilidade 
Adequada soldabilidade 
Boa fluidez 
A maioria é susceptível à têmpera e revenido 
 
14. Quais as principais propriedades dos aços estruturais? 
Boa ductilidade para ser conformado 
Boa soldabilidade 
Elevado valor de relação de resistência à tração para limite de escoamento 
Baixo custo 
Homogeneidade 
 
15.Quais os principais aços para ferramentas e matrizes quanto a sua aplicação? 
Aços-rápido: desenvolvidos para aplicações de usinagem em elevadas 
velocidades 
Aços para trabalho a quente: desenvolvidos para utilização em operações 
punçonamento, cisalhamento e forjamento de metais em altas temperaturas sob 
condições de calor, pressão e abrasão. 
Aços para deformação a frio: desenvolvidos para aplicações que não envolvam 
aquecimentos repetidos ou prolongados 
 
16.Cite 3 propriedades dos aços alto carbono. 
AÇO ALTO CARBONO > 0,6 %C 
Apresentam baixa conformabilidade e tenacidade 
Apresentam alta dureza e elevada resistência ao desgaste 
Quando temperados são frágeis 
 
17. Cite as principais propriedades dos aços baixo carbono, e a porcentagem de 
carbono presente no aço. 
AÇO BAIXO CARBONO < 0,35% C 
Estrutura usualmente ferritica e perlitica 
Fáceis de conformar e soldar 
Possuem baixa dureza e alta ductilidade 
 
18. Classifique os aços quanto a sua estrutura e cite suas principais propriedades. 
-AÇO PERLITICO 
 Aços com no maximo5% de elemento de liga 
 As propriedades mecânicas podem ser melhoradas, fazendo alguns 
tratamentos térmicos 
 Aço de boa usinabilidade 
-AÇOS MARTENSITICOS 
 Aços com mais de 5% de elemento de liga 
 Alta dureza 
 Pouca usinabilidade 
-AÇOS AUSTENITICOS 
 Possui estrutura austenitica em temperatura ambiente, devido aos altos 
teores de elementos de liga (Ni, Mn, Cr). 
-AÇOS FERRITICOS 
 Baixo carbono 
 Elevados teores de elementos de liga (Cr, W, Si) 
 Não reagem a tempera 
 Apresentam estrutura ferritica no estado recozido 
-AÇOS CARBIDICOS 
 Alto teor de carbono, e elementos formados de carbonetos (Cr, W, Mn, 
Ti, Nb, Zn) 
 A estrutura consiste de carbonetos dispersos na matriz sorbidica, 
austenitica ou martensitica, dependendo da composição química 
 São usados para ferramentas de corte e matrizes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19. O que indicam os dois últimos dígitos da numeração de um aço pelo sistema 
SAE? 
R: A quantidade de Carbono presente, (1020 = 0,20% de C, 1045 = 0,45% de C) 
 
20. O que caracteriza um aço inoxidável? 
R: são designados de Inoxidáveis quando apresentarem teor de Cromo superior 
a 11,5%. 
O Cromo presente promove a formação de uma película de óxidos de Cromo 
uniforme e estável na superfície do aço, promovendo o retardamento do avanço 
da corrosão, pelo efeito de barreira física entre o Oxigênio do ambiente e o Ferro 
do aço. 
 
21. Quais são os tipos existentes de aço inoxidável? 
Série 300 (Aços Inoxidáveis Austeníticos) 
Série 400 (Aços Inoxidáveis Ferríticos) 
Série 400 (Aços Inoxidáveis Martensíticos) 
Série de Aços Endurecíveis por Precipitação 
 
22. Comente as propriedades dos Aços Inoxidáveis Ferríticos. 
Apresenta microestrutura de Ferro alfa. O elemento de liga principal da série 
Ferrítica é o Cromo com teor na faixa de 11,5 a 27%. O Manganês 
normalmente é de 1,00% e os teores de Fósforo e Enxofre encontram-se torno 
0,04 e 0,03 respectivamente. 
Pode apresentar ainda outros elementos como Molibdênio, titânio, 
Nióbio, selênioe Nitrogênio. O Carbono é mantido baixo pelos mesmos motivos 
apresentados anteriormente, ou seja, a formação de carbonetos de Cromo pode 
levar à redução do desempenho quanto à corrosão 
 
23.Comente as propriedades dos Aços Inoxidáveis Austeníticos. 
Apresenta estrutura austenítica em temperatura ambiente, uma vez que os 
elementos de liga, especialmente o Níquel, promovem a estabilização da austenita. 
Apresenta teor de Carbono baixo. 
Quando o teor de Carbono é elevado, a formação de carbonetos de Cromo pode 
levar à redução do desempenho quanto à corrosão além de causar, muitas vezes, outros 
fenômenos que degradam o material, como a conhecida “Sensitização”. 
O teor de Níquel está na faixa de 3,5 a 37%, enquanto o teor de Cromo está na 
faixa de 15 a 26%. O Manganês normalmente é de 2,00% e os teores de Fósforo e 
Enxofre encontram-se desde 0,04 a 0,20 e 0,03 a 0,15 respectivamente. Esta série (300) 
pode apresentar ainda outros elementos como Molibdênio, Cobre, titânio, Nióbio, 
tântalo e Nitrogênio. Esta série de aços inoxidáveis é especialmente utilizada em 
aplicações onde a resistência à corrosão e a conformabilidade sejam requisitos 
importantes de projeto. 
 
24.Comente as propriedades dos Aços Inoxidáveis Martensíticos. 
A série 400 Martensítica, recebe esta designação devido à microestrutura presente ser 
resultante do processo de têmpera e revenido. O elemento de liga principal da série é o 
Cromo com teor na faixa de 11,5 a 18,00%. O Manganês normalmente é de 1,00% e os 
teores de Fósforo e Enxofre encontram-se torno 
0,04 e 0,03, respectivamente. Esta série pode apresentar ainda outros elementos como 
Molibdênio Vanádio e Tungstênio. O Carbono mínimo está ao redor de 0,15 se houver 
necessidade de têmpera e resistência à corrosão, podendo atingir 1,20 quando a 
resistência ao desgaste é importante. 
 
25.Defina Ferro Fundido. 
R: São ligas com mais de 2% de Carbono, a sua estrutura pode apresentar parte 
do carbono como grafita ou cementita (Fe³C) 
 
26.Qual a diferença entre ferro fundido e aço. 
R: Correlação dos teores de C e de Si presente nos aços e FF (a maioria dos aços 
apresenta baixo %Si e os FF elevado %Si). 
FF dúctil é processado a partir do FF cinzento e o FF maleável é decorrente de 
tratamento térmico do FF branco.