Atividade de pesquisa 02 - Ciência dos Materiais

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Ciência dos Materiais
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Atividade de Pesquisa 02
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1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do aço.
R: A produção do ferro gusa é um processo químico que utiliza a redução de minérios de ferro para gerar o principal formador do aço. A produção do ferro gusa é uma atividade do setor siderúrgico de extrema importância econômica pelo fato de corresponder à grande parte do custo da produção do aço.
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e modificadas com o aumento do teor de carbono.
R: Garante resistência a abrasão e dureza ao material, o ferro e outros elementos metálicos garantem resistência mecânica. Quanto maior a quantidade de carbono maior a dureza da liga, porém altos teores de carbono podem afetar a estrutura do material e torna-lo frágil e quebradiço, diminuir a a ductilidade e dificultar o tratamento o térmico.
As ligas ferro-carbono são 
3 - Defina Aço e Ferro Fundido.
R: O aço é uma liga metálica liga formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono acima de 2,11%.
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
R: ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares são compostos de liga de ferro-carbono-silício, com teores de carbono que variam acima de 2,5 % e 4,0% e silício 1,0% e 3,0%, em quantidade superior à que pode ser obtida em solução sólida na austenita, de modo a resultar na formação de grafita, na forma de veios (lamelas) ou nódulos (esferas).
O ferro fundido cinzento oferece facilidade na fusão e na moldagem, possui boa resistência mecânica (compressão), resistência ao desgaste e boa capacidade de amortecimento.
O ferro fundido nodular é um material mais resistente, comparado ao cinzento, porém tem o custo mais elevado. Também é largamente utilizado nas indústrias em geral, por ser um material de maior resistência e ductibilidade.
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas propriedades são determinadas?
R: O conhecimento dos materiais é uma ciência que estuda as suas composições, estruturas internas e propriedades, e também a regularidade de suas alterações sobre influência térmica, química ou mecânica. São determinadas por resistência a tração, elasticidade, ductilidade, fluência, fadiga, dureza e tenacidade.
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse teste?
R: Em um ensaio de tração, um corpo de prova é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este é fixado em uma máquina universal de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes. Os esforços ou cargas são mensurados na própria máquina e normalmente o ensaio ocorre até a ruptura do material. A sua importância que num ensaio de tração, obtém-se o gráfico tensão-deformação, no qual é possível analisar o comportamento do material ao longo do ensaio. Do início do ensaio, até a ruptura, os materiais geralmente passam pelas seguintes etapas: Tensão máxima de tração, Tensão de escoamento, Tensão de ruptura, Região de encruamento e Região de "estricção"
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração.
R: O limite de escoamento é o ponto onde começa o fenômeno escoamento, a deformação irrecuperável do corpo de prova, a partir do qual só se recuperará a parte de sua deformação correspondente à deformação elástica, resultando uma deformação irreversível.
8 - O que é um tratamento térmico?
R: Tratamento Térmico é um aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o intuito de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. Entre os tratamentos térmicos podemos citar: recozimento, normalização, austêmpera, martêmpera, têmpera e revenido.
9 - Fale sobre a têmpera. Qual estrutura é obtida depois de temperar um aço? Essa estrutura tem aplicação prática? Por que depois da têmpera é normalmente feito o revenimento?
R: A têmpera refere-se a um resfriamento brusco. Na química de polímeros e na ciência dos materiais, o processo de têmpera é usado para evitar processos que se dão em temperaturas mais baixas, tais como transformações de fase, disponibilizando apenas uma pequena janela de tempo em que a reação é termodinamicamente favorável e cineticamente acessível. Por exemplo, pode reduzir a cristalinidade e por consequência aumentar a rigidez de ligas e plásticos (produzidos através de polimerização). 
E obtida uma microestrutura que proporcione propriedades de dureza e resistência mecânica elevadas.
A aplicação do Processo de têmpera faz com que determinada peça tenha sua resistência mecânica e seu desgaste superficial muito aumentados.
 O revenido ou revenimento é um tratamento térmico efetuado ao aço, para corrigir inconvenientes decorrentes da têmpera, sendo, portanto, e sempre, aplicado posteriormente a ela.
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação.
R: Cianetação: Consiste em aquecer o aço em temperaturas acima de A1, em um banho de sal fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. Após a têmpera em óleo ou água o aço desenvolve uma camada dura, resistente ao desgaste.
Carbonitretação: É um processo de introduzir carbono e nitrogênio no aço a partir de uma mistura gasosa apropriada. O carbono provém de um gás rico em carbono e o nitrogênio a partir da amônia. É um processo misto de cementação a gás e a nitretação a gás, sendo realizado em temperaturas intermediárias entre estes dois processos (700 a 900ºC).
O objetivo da carbonitretação é formar no aço uma camada resistente ao desgaste de 0,07 a 0,70 mm. Por empregar temperaturas menores que a cementação gasosa, produz uma menor distorção que este processo. Os aços utilizados são os das series: 10xx, 41xx, 51xx e, 86xx com teores de carbono na faixa de 0,25%, embora em alguns casos aços com até 0,50% C sejam utilizados.
Boretação: Consiste no enriquecimento superficial em boro no aço pela difusão química, com formação de boretos de ferro (Fe2B e Fé B). A boretação pode ser gasosa, líquida ou sólida. A boretação gasosa, além de utilizar equipamentos de alto custo, emprega um gás 100 vezes mais venenoso que o cianogênio. A boretação líquida utiliza banhos de seis, não tóxicos, mas apresenta dificuldades de introdução do boro no aço por formar camadas bifásicas contendo Fe2, B e Fe B, que dificultam a penetração do boro. A boretação sólida tem sido a mais empregada. Os meios de boretação sólida podem contar como fontes de boro as seguintes substâncias: boro puro, ferroboro, e carboneto de boro. Como o boro puro é caro e o ferroboro apresenta dificuldades técnicas em se manter a qualidade em grandes produções, utiliza-se o carboneto de boro.
11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá.
R: Corrosão é o desgaste gradual de um corpo qualquer que sofre transformação química e/ou física, proveniente de uma interação com o meio ambiente. 
A corrosão é um tema de suma importância para quem lida com materiais sujeitos a esse processo. É importante entender essa reação química e, principalmente, saber evita-la com uma boa prevenção. Esse estudo é multidisciplinar, envolvendo química, eletricidade, metalurgia ea relação de todas essas áreas.
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão?
R: Uniforme: Os efeitos são visíveis em todas as partes do metal que estiverem visíveis ou em contato com algum agente acelerador de enferrujamento, em vez de apenas algumas partes bem específicas.
 Por placas: Diferentemente da corrosão uniforme, a variedade denominada em placas afeta apenas algumas partes, que ficam com depressões.
Alveolar: É um tipo de corrosão na qual há desníveis e escavações, mas de características diferentes das encontradas na variedade de placas. Por isso, distinguir ambas é muito simples e em apenas uma vistoria é possível a identificação.
 Intergranular: Com o passar do tempo, o metal vai perdendo força até se romper. Nesse tipo de corrosão, isso ocorre entre os grãos de sua rede cristalina.
 Esfoliação: É um dos tipos de corrosão mais encontrados em chapas. Ocorre paralelamente à superfície metálica e é facilitado até mesmo pelo trabalho mecânico.
Empolamento por hidrogênio: O gás é o principal agente desse tipo de corrosão. Na variedade atômica, ele atinge o metal, espalhando-se em pouco tempo em função do seu pequeno número atômico. E onde atinge, a ferrugem começa a aparecer.
 Ao redor do cordão de solda: Como o próprio nome diz, é um tipo de corrosão muito comum em torno das soldas. Aparece em peças de aço que não estejam estabilizadas ou com taxas de carbono superiores a 0,03%.
 Em fresta: É muito similar ao cordão de solda, mas, nesse tipo de corrosão, peças como arruelas, porcas, roscas e parafusos são atingidos. Pode também atingir soldas, principalmente as que estiverem próximas às peças oxidadas.
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais
 
 
Atividade
 
de Pesquisa
 
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Ciência dos Materiais
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do 
aço.
 
 
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produção do ferro gus
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é um processo químico que utiliza a redução de minérios de
 
ferr
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para 
gerar o principal formador do
 
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A
 
produção do ferro gus
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é uma atividade do setor siderúrgico de 
extrema
 
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econômica pelo fato de corresponder à grande parte do custo da
 
produção do
 
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Comente sobre os efeitos do carbono n
o
 
ferro, fale sobre as propriedades 
adquiridas e
 
modificadas
 
com o 
aumento do teor de carbono.
 
 
R: Garante 
resistência
 
a abrasão e dureza ao material, o ferro e outros 
elementos
 
metálicos garantem
 
resistência
 
mecânica. 
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maior a quantidade de carbono maior a dureza da liga, porém altos 
teores de carbono podem afetar a
 
estrutura do material e torna
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lo frágil e quebradiço, diminuir a a 
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ficultar o tratamento o térmico.
 
 
 
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Defina Aço e Ferro Fundido.
 
 
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aço
 
é uma
 
liga metálica
 
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formada essencialmente por ferro e
 
carbono
, com percentagens 
deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue
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se do
 
ferro fundido
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é uma liga de 
ferro e carbono, mas com teor de carbono acima de 2,11%
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Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo
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ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares são compostos de liga de ferro
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silício, com teores 
de carbono que variam acima de 2,5 % e 4,0% e silício 1,0% e 3,0%, em quantidade superior à que 
pode ser obtida em solução sólida na austenita, de modo a resul
tar na formação de grafita, na forma 
de veios (lamelas) ou nódulos (esferas
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1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do 
aço. 
 
R: A produção do ferro gusa é um processo químico que utiliza a redução de minérios de ferro para 
gerar o principal formador do aço. A produção do ferro gusa é uma atividade do setor siderúrgico de 
extrema importância econômica pelo fato de corresponder à grande parte do custo da produção do 
aço. 
 
 
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades 
adquiridas e modificadas com o aumento do teor de carbono. 
 
R: Garante resistência a abrasão e dureza ao material, o ferro e outros elementos metálicos garantem 
resistência mecânica. Quanto maior a quantidade de carbono maior a dureza da liga, porém altos 
teores de carbono podem afetar a estrutura do material e torna-lo frágil e quebradiço, diminuir a a 
ductilidade e dificultar o tratamento o térmico. 
 
 
As ligas ferro-carbono são 
 
3 - Defina Aço e Ferro Fundido. 
 
R: O aço é uma liga metálica liga formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens 
deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de 
ferro e carbono, mas com teor de carbono acima de 2,11%. 
 
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas 
propriedades. 
 
R: ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares são compostos de liga de ferro-carbono-silício, com teores 
de carbono que variam acima de 2,5 % e 4,0% e silício 1,0% e 3,0%, em quantidade superior à que 
pode ser obtida em solução sólida na austenita, de modo a resultar na formação de grafita, na forma 
de veios (lamelas) ou nódulos (esferas).