Lista de exercícios Área 2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
 Turma: A - ENG02001 - CIÊNCIA DOS MATERIAIS – A 
LISTA DE EXERCÍCIOS ÁREA 2 
 
- A lista contém 8 questões valendo 1,25 pontos cada uma. 
- Entregar as resoluções das questões pelo Moodle até dia 10/08/2020 às 13:00. 
- Podem ser consultados os livros e materiais de aula. 
 
1. Um corpo-de-prova cilíndrico feito em alumínio, com diâmetro de 12,8 mm 
e comprimento útil de 50,8 mm foi submetido a um ensaio de tração. Usar 
as características tabeladas abaixo para responder as questões (a) a (f). 
a. Plotar os dados na forma de tensão de engenharia em função da 
deformação de engenharia. 
b. Calcular o módulo de elasticidade. 
c. Determinar a tensão limite de escoamento para uma pré-
deformação de 0,002, ou 0,2%. 
d. Determinar o limite de resistência à tração para esta liga. 
e. Qual é a ductilidade aproximada, em termos de alongamento 
percentual? 
f. Calcular o módulo de resiliência. 
Carga (N) Comprimento (mm) 
0 50,800 
7330 50,851 
15100 50,902 
23100 50,952 
30400 51,003 
34400 51,054 
38400 51,308 
41300 51,816 
44800 52,832 
46200 53,848 
47300 54,864 
47500 55,880 
46100 56,896 
44800 57,658 
42600 58,420 
36400 59,182 
fratura 
 
2. A respeito dos ensaios de dureza, considere as afirmativas abaixo, diga 
se são verdadeiras ou falsas e explique o porquê das respostas. 
 
i. Os ensaios de dureza são uma medida da resistência do material a 
uma deformação elástica localizada. 
ii. Ao realizar a endentação de dois materiais de diferentes resistências 
mecânicas, é esperado que o material com menor resistência 
mecânica apresente a maior endentação após o ensaio. 
iii. São exemplos de ensaios de dureza: Brinnel, Vickers e Charpy. 
 
 
3. Na figura abaixo é apresentada a influência do teor de carbono sobre o 
comportamento da energia Charpy em função da temperatura para um 
aço. Discuta como o teor de carbono influencia a transição dúctil-frágil no 
caso apresentado. 
 
 
4. A ruptura por fadiga ocorre quando o material está sujeito a: 
a) ( ) tensões superiores ao limite de proporcionalidade; 
b) ( ) tensões cíclicas repetitivas; 
c) ( ) tensões iguais ao limite de proporcionalidade; 
d) ( ) tensões estáticas. 
 
5. Considere o diagrama de fases do sistema cobre-prata apresentado 
abaixo. Uma liga com composição 71,9 % Ag (% mássica) mantida 
inicialmente a 900 °C é resfriada lentamente até 700 °C. 
a) Faça esboços das microestruturas que seriam observadas a 900 °C e a 
700 °C, indicando, em cada esboço, quais seriam as fases presentes. 
b) Determine aproximadamente a composição de cada uma das fases presentes 
a 700 °C (em % mássicas) 
c) Calcule a quantidade de cada uma das fases presentes a 700 °C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Considere o diagrama de fases do sistema Mg-Pb apresentado a seguir 
e indique a alternativa que contém as definições corretas dos pontos 
indicados no diagrama. 
 
 
 
 
7. Considere o diagrama de fases do sistema chumbo-estanho reproduzido 
em seguida. Analise as afirmativas e as designe com falso (F) ou 
verdadeiro (V). 
( ) a) O ponto A representa o ponto de fusão do Sn. 
( ) b) O ponto B está no campo α, que corresponde à solução sólida de estanho 
no chumbo. 
( ) c) O ponto C está localizado no campo α + L, onde a fase sólida α coexiste 
com a fase líquida. 
( ) d) O ponto D representa o ponto eutético. 
( ) e) O ponto D pertence ao patamar eutético onde coexistem em equilíbrio três 
fases, duas sólidas, a α e a β, e uma líquida. 
( ) f) A solubilidade máxima do estanho no chumbo no estado sólido é 2,2% em 
peso. 
( ) g) A solubilidade máxima do chumbo no estanho no estado sólido é 18,3% 
em peso. 
( ) h) A fração mássica de fase alfa (α) em uma liga contendo 40% em peso de 
Sn em equilíbrio a 150 °C é 0,66. 
 ( ) i) Uma liga contendo 18% em peso de Sn em equilíbrio a 150 ºC apresenta 
duas fases. 
( ) j) Uma liga contendo 61,9% em peso de Pb apresenta a 150 ºC uma 
microestrutura completamente eutética. 
( ) k) Em equilíbrio a 150 ºC, a fase alfa (α) de uma liga contendo 20% em peso 
de Sn tem a mesma composição química da fase alfa (α) de uma liga contendo 
80% em peso de Sn. 
( ) l) Uma liga equiatômica de Pb-Sn está totalmente líquida a 225 ºC. 
 
 
 
 
 
 
8. Considere o diagrama Fe-C apresentado. Esquematize as 
microestruturas que são observadas a 1000 °C, 750 °C e 550 °C em dois 
aços com composições de: a) 1,0%C e b) 0,5%C.