UNIVESP - Gabarito da atividade para avaliação - Semana 5 - CIÊNCIA DOS MATERIAIS - 2020

Prévia do material em texto

CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Processamento de materiais5
A resposta correta da questão está identificada com a cor Vermelha.
 
QUESTÃO 1 (2 pontos) Das alternativas abaixo, qual exemplifica o processo de Extrusão?
(a) Processo que modifica a geometria e as dimensões pela ação de tensões compressivas diretas.
(b) Processo no qual modifica-se a geometria/dimensões de um corpo metálico pela
passagem entre dois cilindros laminadores.
(c) Processo em que se obtêm produtos com seções de geometrias diversas pela tração desses
produtos por uma matriz que define o perfil do trefilado.
(d) Processo no qual a geometria/dimensões do corpo metálico é moldada pela sua
passagem por uma matriz.
(e) Processo que modifica a geometria e as dimensões pela ação de tensões de trações diretas.
RESOLUÇÃO
A resposta correta é: “Processo no qual a geometria/dimensões do corpo metálico é
moldado pela sua passagem por uma matriz.”
Justificativa: Processo de compressão indireta, pois são as paredes internas da ferramenta
que provocam, devido a reação à pressão do pistão, à ação de compressão sobre o tarugo.
 
QUESTÃO 2 (2 pontos) Leia as afirmações abaixo:
I) Processo que modifica a geometria e as dimensões pela ação de tensões compressivas diretas.
II) A ação das matrizes é por meio de golpes (martelos) ou por ação contínua utilizando prensas
hidráulicas, excêntricas e de parafuso.
III) Forjamento a quente é a técnica mais comum, é utilizado para geometria de peças mais simples
e passa pelo processo de recristalização.
ATIVIDADE PARA AVALIAÇÃO
Semana 5
IV) Forjamento a frio é utilizado para geometria de peças mais simples e passa pelo
processo de encruamento.
V) Forjamento livre, forma regulares, peças de grandes dimensões, baixa
produtividade, normalmente realizado em martelos.
VI) Forjamento em matrizes fechadas, alta produtividade, maior homogeneidade estrutural, melhor
qualidade dimensional, normalmente realizado em prensas.
Das afirmações acima, as que estão totalmente ligadas a forjamento de metais são:
(a) I e III.
(b) II, III e V.
(c) I, II e IV.
(d) I, II, III, V, VI.
(e) I, II, IV, V, VI.
RESOLUÇÃO
Resposta correta: “I, II, IV, V, VI.”
Justificativa: O processo consiste em dar uma forma útil aos materiais através de prensagem ou
martelamento.
A maioria das operações de forjamento são efetuadas a quente, embora certos metais possam ser
forjados a frio.
Forjamento a quente: é o tipo mais comum, passa pelo processo de recristalização e é utilizada para
formas geométricas mais complexas.
Forjamento a frio: passa pelo processo de encruamento e é utilizada para formas geométricas mais
simples.
Forjamento livre: O material é conformado entre matrizes planas ou de formato simples, que
normalmente não se tocam. É usado geralmente para fabricar peças grandes, com forma relativamente
simples (eixos de navios e de turbinas, ganchos, âncoras, alavancas, correntes, , etc.) e em pequeno
número; e também para pré-é-conformar peças que serão submetidas posteriormente a operações de
forjamento mais complexas.
Forjamento em matriz fechada: O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem
impressões com o formato que se deseja fornecer à peça. A deformação ocorre sob alta pressão em
uma cavidade fechada ou semi-fechada, permitindo obter peças com tolerâncias dimensionais menores
do que no forjamento livre.
 
QUESTÃO 3 (2 pontos) Identifique se são (V) verdadeiras ou (F) falsas as afirmativas sobre a Trefilação
em metais:
( ) Comumente realizado a frio – encruamento.
( ) Grandes reduções de seção por passe.
( ) Excelente qualidade superficial e dimensional.
( ) Propriedades mecânicas controladas.
( ) Processo utiliza força de compressão para a conformação das peças.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, respectivamente:
a) V – F – V – F – V
b) F – V – V – F – V
c) V – V – V – F – V
d) V – F – F – F – V
e) V – F – V – V – F
RESOLUÇÃO
A resposta correta é: “V – F – V – V – F”
Justificativa: O processo de trefilação consiste em fazer passar o material através de uma
ferramenta, utilizando-se uma força de tração aplicada na saída da matriz.
O processo de trefilação é sempre realizado a frio, mas deve-se considerar que existe um certo aumento
de temperatura durante a operação, em função tanto das deformações internas sofridas pelo material,
bem como pelo atrito gerado entre o material e a superfície da ferramenta. Apesar disso, essa
temperatura não afeta as propriedades do material.
Como a trefilação é feita a frio, sofre o efeito de encruamento, tornando-se mais duros e
resistentes.
As principais vantagens do processo de trefilação são:
Precisão Dimensional = detém dimensões mais uniformes e grande precisão dimensional, podendo
chegar até a centésimos de milímetro;
Acabamento Superficial = obtenção de superfícies mais perfeitas, com baixa rugosidade
superficial;
Propriedades Mecânicas = por ser laminado a frio, é possível de ser obtidas melhores
propriedades mecânicas.
 
QUESTÃO 4 (2 pontos) O que podemos afirmar sobre métodos de conformação – máquinas e
ferramentas?
I – Nas prensas mecânicas, a energia é geralmente armazenada num volante e transferida para o
cursor móvel no êmbolo da prensa.
II – As ferramentas básicas utilizadas em uma prensa de conformação de peças metálicas são a
punção e a matriz.
III – O processo Guerin é uma variação do processo convencional de matriz e punção. Nesse
processo, uma almofada de concreto serve como matriz.
IV – Geralmente, para evitar a formação de rugas na chapa a conformar, usam-se
elementos de fixação ou a ação de grampos para comprimir o blank contra a matriz.
V – Nas prensas mecânicas, a energia é geralmente armazenada num volante e transferida para o
cursor móvel no êmbolo da prensa. As prensas mecânicas são quase sempre de ação lenta e
aplicam golpes de longa duração, enquanto que as prensas hidráulicas são de ação mais rápidas e
aplicam golpes mais curtos.
Assinale a alternativa correta:
a) I, II e III.
b) I, II e IV.
c) II, III, IV e V.
d) I, II, IV e V.
e) I, II, III e IV. 
RESOLUÇÃO
A resposta correta é: “I, II e IV.”
Justificativa: Conformação é o processo mecânico pelo qual se obtém peças através da compressão
de metais sólidos em moldes, utilizando a deformação plástica da matéria-prima para o preenchimento
das cavidades dos moldes.
A máquina usada no processo são as prensas que são usadas para conformar, moldar,
cortar, furar e vazar peças. Nesses processos existe sempre um martelo (punção), cujo
movimento é proveniente de um sistema hidráulico (cilindro hidráulico) ou de um sistema mecânico (em
que o movimento rotativo é transformado em linear através de um sistema de bielas, manivelas ou
fusos).
O processo Guerin é uma variação do processo convencional de matriz e punção. Nesse processo, uma
“almofada” de borracha serve como matriz. No método de hidroformação, é aplicada água em pressão
pré-determinada até que a chapa atinja o formato desejado. Os dois processos são utilizados em objetos
que possuem problemas com cantos mais complicados como peças pequenas ou de precisão.
Geralmente, para evitar a formação de rugas na chapa a conformar usam-se elementos de fixação ou a
ação de grampos para comprimir o "blank" contra a matriz. A fixação é conseguida por meio de um
dispositivo denominado anti-rugas ou prensa-chapas, ou ainda, em prensas de duplo efeito por um anel
de fixação. 
Nas prensas mecânicas a energia é geralmente, armazenada num volante e transferida para o cursor
móvel no êmbolo da prensa. As prensas mecânicas são quase sempre de ação rápida e aplicam golpes
de curta duração, enquanto que as prensas hidráulicas são de ação mais lenta, mas podem aplicar
golpes mais longos. As prensas podem ser de efeito simples ou de duplo efeito.
 
QUESTÃO 5 (2 pontos) Identifique se são (V) verdadeiras ou (F) falsas as afirmativas sobre os efeitos
do fibramento nas propriedades mecânicas:
( ) O fibramento mecânico produz na peça um tipo de anisotropia que afeta
principalmente as propriedades de ductilidade, tenacidadeà fratura e resistência à fadiga
do material.
( ) O fibramento mecânico tem uma influência direta no limite de escoamento do
material.
( ) A ductilidade à tração, as propriedades de fadiga e a tenacidade à fratura serão
menores nas direções transversais do que na direção longitudinal; justificando a importância da
orientação adequada das fibras no processo de fabricação das peças.
( ) Aços com a mesma composição química básica tem as mesmas propriedades
mecânicas em função dos processos utilizados e das práticas de fabricação.
( ) Tratamentos de dessulfuração na panela, escória sintética e desgaseificação a
vácuo podem produzir aços com alta limpidez (baixo nível de inclusões), necessários para algumas
aplicações críticas, como na área nuclear.
( ) Aços com altos níveis de inclusões podem não ser seguros e ocasionar fraturas
catastróficas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, respectivamente:
a) V – F – V – F – V – V
b) F – V – V – F – V – V
c) V – V – V – F – V – V
d) V – F – F – F – V – V
e) V – F – V – V – F – V
RESOLUÇÃO
A resposta correta é: “V – F – V – F – V – V.”
Justificativa: O fibramento mecânico – que não deve ser confundido com a textura cristalográfica – produz na peça
um tipo de anisotropia que afeta principalmente as propriedades de ductilidade, tenacidade à fratura e resistência à
fadiga do material.
Praticamente não influi no limite de escoamento.
Em geral, a ductilidade à tração, as propriedades de fadiga e a tenacidade à fratura serão menores nas direções
transversais (normais às fibras) do que na direção longitudinal; daí ser importante a obtenção de uma orientação
adequada das fibras na fabricação das peças.
A limpidez (nível de inclusões) e a microestrutura das chapas de aço são parâmetros
importantes na seleção dos aços.
Aços com a mesma composição química básica podem ter uma grande variação de
propriedades mecânicas em função dos processos utilizados e das práticas de fabricação.
Tratamentos de dessulfuração na panela, escória sintética e desgaseificação a vácuo
podem produzir aços com alta limpidez (baixo nível de inclusões), necessários para
algumas aplicações críticas, como na área nuclear. Entretanto, esse nível de performance pode ser altamente
conservativo e aumentar consideravelmente o custo de fabricação.
Aços com altos níveis de inclusões ao contrário, podem não ser seguros e ocasionar
fraturas catastróficas. Então, para se ter estruturas com níveis aceitáveis de propriedades mecânicas, deve-se
considerar a integridade estrutural e seu custo.