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CIÊNCIA DOS MATERIAIS - EMA001 Relação Processamento Microestrutura Propriedades4 A resposta correta da questão está identificada com a cor Vermelha. ATIVIDADE PARA AVALIAÇÃO (2 pontos) O processo de fratura é normalmente súbito e catastrófico, podendo gerar grandes acidentes. Coloque (F) nas afirmações que se referem à fratura frágil e (D) nas que se referem à fratura dúctil. ( ) O processo de propagação de trinca pode ser muito veloz, gerando situações catastróficas. ( ) O material se deforma substancialmente antes de fraturar. ( ) O material se deforma pouco, antes de fraturar. ( ) O processo se desenvolve de forma relativamente lenta à medida que a trinca propaga. ( ) A trinca é denominada estável porque ela para de se propagar a menos que haja um aumento da tensão aplicada no material. ( ) A partir de um certo ponto, a trinca é dita instável, porque se propagará mesmo sem aumento da tensão aplicada sobre o material. JUSTIFICATIVA • Fratura Dúctil: acompanhada de intensa deformação plástica. A fratura vai ocorrer quando a seção resistente for “uma linha”. A evolução da deformação leva à formação da estricção. • Fratura Frágil: não é acompanhada de deformação plástica. Ocorre com baixa absorção de energia, pouca ou nenhuma deformação plástica. 1. F - F - D - F - D - Fa. F - D - F - F - D - Fb. D - F - D - F - D - Fc. F - D - F - D - D - Fd. D - D - F - D - D - Fe. (2 pontos) Identifique se são verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas abaixo. Sobre o tratamento térmico dos aços, podemos afirmar: ( ) É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas. ( ) Normalmente é realizado para aumentar a resistência do material. ( ) É utilizado para melhorar a usinabilidade e a conformabilidade, e restaurar a ductilidade depois de uma operação a frio. ( ) O endurecimento é realizado para a remoção de tensões residuais, melhoria da tenacidade, restauração da ductilidade, redução do tamanho do grão ou alteração das propriedades eletromagnéticas do aço. ( ) O tratamento térmico, a rigor, é usado para manter as propriedades dos materiais. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, respectivamente: JUSTIFICATIVA Tratamento Térmico pode ser definido como o aquecimento ou resfriamento controlado dos metais feito com a finalidade de alterar suas propriedades físicas e mecânicas, sem alterar a forma do produto final. Os tratamentos térmicos são frequentemente associados com o aumento da resistência do material. Entretanto, podem ser utilizados para alterar características de fabricabilidade, como usinabilidade, estampabilidade ou restauração de ductilidade após intenso processo de conformação a frio. Pode-se dizer, então, que os tratamentos térmicos são processos de fabricação que facilitam outros processos de fabricação e aumentam o desempenho dos produtos através do aumento da resistência mecânica ou de outras propriedades. 2. V - F - V - F - Va. F - V - V - F - Vb. V - V - V - F - Vc. V - F - F - F - Vd. V - V - V - F - Fe. (2 pontos) Leia as afirmações abaixo: Estão corretas as afirmações: JUSTIFICATIVA Energia livre é a energia da qual o processo dispõe para realizar trabalho útil à temperatura e pressão constantes. Através de considerações termodinâmicas, Gibbs deduziu uma relação entre o número de fases (P) que podem coexistir em equilíbrio em um dado sistema, o número mínimo de componentes (C) que podem ser usados para formar o sistema e os graus de liberdade (F). A relação é dada pela equação: F = C – P + 2. Os graus de liberdade são definidos como o número de variáveis (temperatura, pressão e composição) que podem sofrer variações independentemente, sem alterar o número de fases em equilíbrio. Os valores de Gibbs para cada processo podem indicar a maior ou menor espontaneidade de uma reação. Se o valor de Gibbs der negativo, a energia livre do sistema reduziu, ou seja, realizou-se trabalho - sendo, portanto, um processo espontâneo. O contrário também é verdadeiro: se o valor de Gibbs for positivo, o processo não é espontâneo. Além disso, se der igual a zero, o sistema está em equilíbrio e não houve variação das substâncias envolvidas. 3. Gibbs deduziu uma relação entre o número de fases que podem coexistir em equilíbrio em um dado sistema, o número mínimo de componentes que podem ser usados para formar o sistema e os graus de liberdade. I. Gibbs deduziu uma relação entre o número de fases que podem coexistir em equilíbrio em um dado sistema, o número máximo de componentes que podem ser usados para formar o sistema e os graus de liberdade. II. Quanto menor for a energia livre de um sistema, maior é a sua estabilidade.III. A energia de ativação das reações causadas por variação de temperatura é obtida da diminuição de energia livre do material, cedida ao passar ao estado mais estável. IV. A energia livre de uma substância pura é definida como sendo a entalpia mais a temperatura absoluta vezes a entropia. V. I, III e IV.a. II, III e IV.b. I e III.c. II, III, IV e V.d. I, III, IV e V.e. (2 pontos) Identifique se são verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas relacionadas ao diagrama abaixo. ( ) Diagrama Isomorfo. ( ) Diagrama Eutético. ( ) T e T representam as temperaturas de fusão dos componentes Cu e Ni respectivamente. ( ) As linhas líquidus e sólidus indicam que há uma diferença fundamental de comportamento na solidificação de um metal puro e de uma solução sólida. ( ) A liga eutética é a de menor ponto de fusão de todas as composições possíveis. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, respectivamente: JUSTIFICATIVA O diagrama é formado por uma região de uma única fase líquida, uma região de uma única fase sólida, representada por α, e uma região de duas fases (líquido L + sólido α). Linha líquidus - Temperatura para a liga, na qual a solidificação se inicia no resfriamento ou a fusão é completada no aquecimento. Linha sólidus - Temperatura para cada liga possível, na qual a fusão se inicia no 4. Cu Ni V - F - V - F - Fa. F - V - V - F - Vb. V - F - V - V - Fc. V - F - F - V - Vd. V - F - V - V - Ve. aquecimento ou a solidificação é completada no resfriamento. Acima da líquidus (L) - Todas as ligas estão fundidas. Abaixo da sólidus (α) - Todas as ligas estão sólidas. Entre (L) e (α) - Sólido e líquido coexistem. (2 pontos) Sabendo que a Austenita é uma solução sólida de carbono em ferro gama e que o resfriamento atua de modo direto em sua composição, é correto afirmar que: JUSTIFICATIVA Tratamento térmico é um processo que permite alterar as propriedades mecânicas do aço, utilizando ciclos de aquecimento e resfriamento sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento. 5. No resfriamento lento, a Austenita se transforma em Bainita; no resfriamento moderado, a Austenita se transforma em Perlita; e, no resfriamento rápido, a Austenita se transforma em Martensita. a. No resfriamento lento, a Austenita se transforma em Martensita; no resfriamento moderado, a Austenita se transforma em Bainita; e, no resfriamento rápido, a Austenita se transforma em Perlita. b. No resfriamento lento, a Austenita se transforma em Perlita; no resfriamento moderado, a Austenita se transforma em Martensita; e, no resfriamento rápido, a Austenita se transforma em Bainita. c. No resfriamento lento, a Austenita se transforma em Perlita; no resfriamento moderado, a Austenita se transforma em Bainita; e, no resfriamento rápido, a Austenita se transforma em Martensita. d. No resfriamento lento, a Austenita se transforma em Bainita; no resfriamento moderado, a Austenita se transforma em Martensita; e, no resfriamento rápido, a Austenita se transforma em Perlita. e.
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