Prova PMME2

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Prova PMME – Bimestre 3 – 30/09 a 02/10/2020 
 
Instruções para resolução da prova: 
- A consulta é livre: a quaisquer livros, anotações de aula, revistas técnicas, sites da internet, 
colegas de sala, especialistas, entre outros... Porém, a redação do texto deve ser feita 
individualmente. 
- O texto deverá ser elaborado em word (ou similar), fonte Calibri, tamanho da fonte 11, 
justificado (distribuição uniforme entre as margens) e com margem normal (superior e 
inferior: 2,5cm, direita e esquerda: 3cm). 
- É possível a inserção de fotos ou imagens, caso haja interesse. 
- A prova contém 4 questões. Cada questão deve ser respondida em, no máximo, duas páginas 
(laudas). Devem ser inseridas as respectivas bibliografias consultadas, ao final de cada 
resposta. 
- Após a conclusão (até às 18h do dia 02/10/2020), a prova deve ser encaminhada ao docente 
via plataforma Google Classroom, na turma/curso: PMME – 2020, em formato pdf. 
- Quaisquer dúvidas, entrar em contato com o docente, por intermédio do e -mail: 
marcelo.s.pereira@unesp.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
mailto:marcelo.s.pereira@unesp.br
Questões 
 
Questão 1. (2,5 pontos). Aços Bifásicos. 
Descreva uma aplicação de um aço bifásico na indústria automobilística. 
Abordar obrigatoriamente na resposta: a especificação do aço bifásico (composição química), 
uma descrição do processo de fabricação do produto manufaturado com a utilização do 
material indicado, assim como as propriedades mecânicas e as características microestruturais 
do aço. 
Os aços bifásicos possuem uma microestrutura composta por uma matriz ferritica, onde se 
encontram ilhas dispersas de martensita ou constituinte MA (martensita com austenita retida). 
A presença dessas fases faz com que o aço possua algumas propriedades como boa 
conformabilidade, alta resistência mecânica e alta taxa de encruamento inicial. No 
processamento dos aços bifásicos a microestrutura é formada a partir da recristalização da 
ferrita, difusão do carbono e transformação martensítica no resfriamento brusco. 
Esse material é muito utilizado na indústria automobilística em peças de reforço e segurança, 
como por exemplo, para-choques, travessas e colunas. O aço dual phase foi escolhido, pois 
possui propriedades adequadas, além de diminuir o peso do veículo, fazendo com que o 
mesmo gaste menos combustível. A imagem a seguir detalha os lugares onde esse material é 
utilizado em um carro. 
 
Os aços bifásicos são no geral ligas com baixo teor de carbono e manganês, podendo haver 
outros elementos, como pequenas adições de cromo, silício, molibdê nio, vanádio e nióbio. A 
tabela a seguir apresenta alguns aços bifásicos com sua composição química. 
Composição química de alguns aços dual phase comerciais. 
 %C %Si %Mn %P %Cr %Ni %Al %Co %Nb %Cu %V 
DP600 0,13 0,2 1,5 0,01 0,02 0,039 0,04 0,019 0,015 - - 
DP800 0,13 0,02 1,49 0,03 0,02 0,037 0,04 0,019 0,016 0,008 0,02 
DP1000 0,16 0,5 1,48 0,04 0,02 0,036 0,06 0,019 0,02 0,005 0,014 
 
MORAES, Edney Amaral. Influência das temperaturas de recozimento contínuo na 
microestrutura e nas propriedades mecânicas de aço bifásico galvanizado da classe de 
resistência de 980 MPa. Orientador: Prof. Dagoberto Brandão Santos. 2014. 113 p. Dissertação 
(Mestrado em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas) - Universidade Federal de Minas 
Gerais, Minas Gerais, 2014. 
PINTO, MARCELO FONSECA. ANÁLISE DA DUREZA DOS CONSTITUINTES DESENVOLVIDOS NO 
TRATAMENTO INTERCRÍTICO DE AÇOS DUAL PHASE COM DIFERENTES TEMPERATURAS. 
Orientador: Profª. Dra. Elaine Carballo Siqueira Correa. 2017. 60 p. Trabalho de Conclusão de 
Curso (Bacharel em Engenharia de Materiais) - CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA 
DE MINAS GERAIS, Minas Gerais, 2017. Disponível em: http://www.demat.cefetmg.br/wp-
content/uploads/sites/25/2018/06/TCC02-Marcelo-Aço-Dual-Phase-versão-final-.pdf. Acesso 
em: 30 set. 2020. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 2. (2,5 pontos). Aços TRIP ou multifásicos. 
Descreva uma aplicação de um aço TRIP ou multifásico na indústria automobilística. 
Abordar obrigatoriamente na resposta: a especificação do aço TRIP ou multifásico (composição 
química), uma descrição do processo de fabricação do produto manufaturado com a utilização 
do material indicado, assim como as propriedades mecânicas e as características 
microestruturais do aço. 
Os aços TRIP recebem esse nome devido às propriedades de alta resistência e ductilidade 
devido à deformação plástica em aços austeníticos que transforma a fase austenita em 
martensita. A presença da martensita impedia a deformação plástica em uma determinada 
região devido ao aumento da taxa de encruamento. Para a transformação ocorrer ela deve ser 
lenta e gradual, ou o alongamento será comprometido, caso seja feito de forma rápida. O 
efeito TRIP também pode ser visto em aços de baixo carbono, quando o mesmo possui uma 
microestrutura de austenita retida metaestável. 
A microestrutura do aço TRIP é complexa, uma vez que associa ferrita, bainita e frações 
significativas de austenita retida. Os aços multifásicos são obtidos por meio da austenitização 
parcial, seguida de tratamento isotérmico na faixa de temperatura de transformação bainítica. 
A composição química do aço TRIP pode mudar, mas um exemplo seria o aço TRIP 900 MC que 
possui 0,082% de carbono, 1,05% de Manganês, 0,18% de Silício, 0,011% de Fósforo, 0,002% 
de Enxofre, 0,013 de Vanádio, 0,001% de Nióbio, 0,90% de Cromo, 0,12% de Níquel, 0,123% de 
Molibdênio e 0,26% de Titânio. 
Os aços TRIP são utilizados na indústria automobilística devido as suas propriedades de 
elevada resistência mecânica, ótima ductilidade, assim como um comportamento adequado 
nos ensaios de impacto. Esse material também é indicado parasse aplicar na produção de 
peças com uma geometria complexa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LEITE, PEDRO CARVALHO. INFLUÊNCIA DO TEMPO DE TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA NAS 
PROPRIEDADES MECÂNICAS DE UM AÇO MICROLIGADO, ASSISTIDO PELO EFEITO TRIP. 
Orientador: Almir Gonçalves Vieira. 2016. 61 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em 
Engenharia de Materiais) - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Minas 
Gerais, 2016. Disponível em: http://www.demat.cefetmg.br/wp-
content/uploads/sites/25/2018/06/TCC_1º_2016-Pedro-Carvalho-Leite-versão-final.pdf. 
Acesso em: 30 set. 2020. 
AGUIAR, RAFAELA ANTUNES COSTA. ANÁLISE DA MICROESTRUTURA E DA DUREZA DE UM 
AÇO TRIP SUBMETIDO A DIFERENTES ROTAS DE PROCESSAMENTO TÉRMICO. Orientador: 
Profª. Dra. Elaine Carballo Siqueira Corrêa. 2016. 54 p. Trabalho de Conclusão de Curso 
(Bacharel em Engenharia de Materiais) - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas 
Gerais, BELO HORIZONTE, 2016. Disponível em: http://www.demat.cefetmg.br/wp-
content/uploads/sites/25/2018/06/TCC_1º_2016-Rafaela-Antunes-Costa-Aguiar-versão-
final.pdf. Acesso em: 30 set. 2020. 
MARTINS, Norberto; SANTOS, Carlos Eduardo. ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO 
AÇO TRIP 900 MC POR MEIO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS EM COMPARAÇÃO COM 
ENSAIO DE TRAÇÃO. Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, Brasília, 6 nov. 2016. 
Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/21039/19376. Acesso 
em: 30 set. 2020. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 3. (2,5 pontos). Aços IF. 
Descreva uma aplicação de um aço Interstitial-Free (IF) na indústria automobilística ou na 
indústria de embalagens. 
Abordar obrigatoriamente na resposta: a especificação do aço IF (composição química), uma 
descrição do processo de fabricação do produto manufaturado com a utilização do material 
indicado, assim como as propriedades mecânicas e as características microestruturais do aço. 
Os aços IF são aços com ausência de elementos intersticiais na matriz férrica. Os aços IF 
possuem um teor extremamente baixo de carbono e nitrogênio, eles são retirados do estadode solução sólida que podem formar precipitados de carbeto e nitreto quando são adicionados 
elementos formadores como o titânio e o nióbio. Esse material não possui uma classificação 
padronizada, geralmente são distinguidos pelo elemento estabilizador, ou seja, são 
distinguidos pelo elemento que estabiliza o soluto, por exemplo, os estabilizados por titânio, 
nióbio ou por ambos. 
Os aços IF possuem uma maior estampabilidade e maior resistência à corrosão após a 
galvanização, a microestrutura do material é composta por ferrita equiaxial com carbonitretor 
de Ti e/ou Nb. Por possuírem baixo teor de carbono o material também apresenta uma baixa 
tensão limite de escoamento, alta resistência à redução de espessura e um elevado coeficiente 
de anisotropia. 
Esse material é muito utilizado na indústria automobilística com o intuito de minimizar o custo 
de combustível, através da redução de peso do veiculo, e aumentar a segurança do usuário. Na 
imagem a seguir esta demonstrada às aplicações dos aços IF na indústria: 
 
O processamento do material se da pelo reaquecimento da placa de aço, seguido de uma 
laminação a quente, onde em seguida ocorre o resfriamento e o bobinamento seguido de uma 
laminação a frio. Após a laminação a frio o material pode ser recozido ou galvanizado, em 
seguida ocorre à laminação de acabamento e por fim a eletrogalvanização. 
 
 
DOS SANTOS, IGOR CUZZUOL. MODELO COMPUTACIONAL DE PREVISÃO DE EMBUTIBILIDADE 
EM UM AÇO LIVRE DE INTERSTICIAIS. Orientador: Prof. Luiz Paulo Mendonça Brandão. 2015. 
127 p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) - Instituto Militar de Engenharia, Rio 
de Janeiro, 2015. Disponível em: 
http://www.ime.eb.mil.br/arquivos/teses/se4/cm/Dissertacao_Igor_2015.pdf. Acesso em: 30 
set. 2020. 
SONEGHET, NÍCOLAS FAIAL. ANÁLISE DE TENSÕES RESIDUAIS EM JUNTAS SOLDADAS A LASER 
DE AÇO IF SUBMETIDAS A DOBRAMENTO. Orientador: Profª Drª MARIA DA PENHA CINDRA 
FONSECA. 2017. 45 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Mecânica) - 
Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2017. Disponível em: 
https://app.uff.br/riuff/bitstream/1/7029/1/PROJETO%20FINAL%20NICOLAS%20SEM%20ASSI
NATURA%20ultimo.pdf. Acesso em: 30 set. 2020. 
FIETO, Bárbara Matos. EVOLUÇÃO DA MICROESTRUTURA E DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS 
DE AÇOS IF TRATADOS TERMOMECANICAMENTE. Orientador: Luiz Henrique de Almeida. 
2013. 75 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de Materiais) - 
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. Disponível em: 
http://www.monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10007151.pdf. Acesso em: 30 set. 
2020. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4. (2,5 pontos). Ferros Fundidos. 
Descreva uma aplicação de um Ferro Fundido na indústria de máquinas e equipamentos, ou 
na indústria automobilística, ou na indústria ferroviária ou na indústria naval. Abordar 
obrigatoriamente na resposta: a especificação do ferro fundido (composição química), uma 
descrição do processo de fabricação do produto manufaturado com a utilização do material 
indicado, assim como as propriedades mecânicas e as características microestruturais do ferro 
fundido. 
 
Os ferros fundidos são ligas ternárias, logo ele é composto por três elementos o ferro o 
carbono e o silício, existem tipos de ferro fundido, que são diferenciados pela quantidade de 
elementos presentes, como na tabela a seguir. 
 C (%) Si (%) Mn (%) S (%) P (%) 
Cinzento 2,5-4,0 1,0-3,0 0,25-1,0 0,02-0,25 0,05-1,0 
Branco 1,8-3,6 0,5-1,8 0,25-0,80 0,06-0,20 0,06-0,18 
Maleável 2,0-2,6 1,1-1,6 0,2-1,0 0,04-0,18 0,18 
Nodular 3,0-4,0 1,8-2,8 0,10-1,0 0,03 0,10 
 
Ferro fundido cinzento, onde sua microestrutura apresenta a grafita, ele é utilizado na 
indústria automotiva e de equipamentos agrícolas, pois possuem propriedades como, elevada 
dureza, resistência ao desgaste, fácil de usinar e amortecer vibrações. 
Ferro fundido branco, sua microestrutura possui cementita, sem a formação de grafita. O 
material é duro, porem frágil e possui uma elevada resistência à compressão e a abrasão. 
Ferro fundido maleável possui propriedades do ferro fundido cinzento e do aço, como fluidez e 
alta resistência mecânica, ele é usado para a fabricação de peças complexas e finas. Esse 
material é obtido após o ferro fundido branco passar por um longo tratamento térmico. 
Existem dois tipos de ferro fundido maleável, o de núcleo preto que é utilizado para a 
fabricação de suporte de molas, caixas de direção e o de núcleo branco é utilizado para a 
fabricação de barras de torção, capaz de mancais e flanges para tubo de escapamento. 
Ferro fundido nodular possui em sua microestrutura partículas arredondadas de grafita devido 
à adição de magnésio quando o material ainda está liquido, ele possui boa ductilidade, 
tenacidade, usinabilidade e resistência à corrosão, esse material é usado na fabricação de 
virabrequins, mancais, cubos de roda e peças de transmissão de veículos. 
O virabrequim, por exemplo, é fabricado por meio da usinagem onde primeiramente ocorre o 
faceamento do blank, seguido da remoção do sobremetal. Após esse procedimento a ocorre a 
usinagem dos assentos do mancal, seguido dos contrapesos do virabre quim e dos assentos da 
biela, após isso ocorre à remoção do material em excesso para a redução de peso, em seguida 
são usinados os furos para a fixação do volante e então o acabamento. 
 
 
 
FILHO, Waldek Wladimir Bose. Ferros Fundidos. [S. l.], 2016. Disponível em: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3629494/mod_resource/content/1/Aula%208-
%20Ferros%20Fundidos.pdf. Acesso em: 1 out. 2020. 
PERRY, Alex. 8 Passos Para o Processo de Fabricação do Virabrequim Usinado. [S. l.], 2019. 
Disponível em: https://www.canaldapeca.com.br/blog/usinando-um-virabrequim/. Acesso em: 
1 out. 2020. 
TELECURSO 2000 Materiais 07 Ferro Fundido. [S. l.: s. n.], 2011. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=x96KVmbck1o. Acesso em: 1 out. 2020.