Atividade de pesquisa 02 - ciência dos materiais

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Ciência dos Materiais
Aluno (a): 
Data: 16/10/2020
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.
O ferro que sai do alto forno, chamado de ferro-gusa contém elevados teores de carbono e de impurezas. É preciso fazer um processo de refinação para transformá-lo em aço de utilidade prática. Um dos principais processos é o siemens-martin, que vai aquecer por um determinado período, no ferro-gusa misturado com sucata de aço, com temperaturas a rondar os 1650ºC.
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e modificadas com o aumento do teor de carbono.
Se combinarmos o ferro com o carbono, temos como resultado o aço carbono. O carbono é o elemento principal que dá a dureza necessária ao ferro. É considerada aço, quando uma liga metálica de ferro contém menos de 2% de carbono. Se a percentagem for maior, é chamada de ferro fundido.
Quanto ao teor deste elemento, podem ser divididos em:
- Aços baixo carbono (%C<0,25%)
-Aços médio carbono (0,25<%C<0,50)
-Aços alto carbono (%C>0,50).
Geralmente, a resistência mecânica dos aços carbono aumenta, a sua ductilidade e soldabilidade diminuem à medida que o teor de carbono aumenta.
3 - Defina Aço e Ferro Fundido.
O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens entre 0,008 e 2,11. O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética, com elementos à base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de ferro, carbono (de 2% a 7%), silício (de 1% a 4%), podendo ter outros elementos químicos. 
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
É um material, que é usado mundialmente em alta escala pelas indústrias de máquinas e equipamentos, fábricas automobilísticas, ferroviárias, naval, entre outras várias indústrias metalomecânicas, devido às sua características especiais e do seu baixo custo.
- O ferro fundido cinzento, cuja fratura mostra uma coloração escura, é caracterizada por apresentar como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício, em que uma parcela relativamente grande do carbono está no estado livre (grafita lamelar) e outra parcela no estado combinado ( .
- O ferro fundido branco, cuja fratura mostra uma coloração clara, é caracterizada por apresentar ainda como elementos de liga fundamentais o carbono e o silício, mas cuja estrutura, devido às condições de fabricação e menor teor de silício, apresenta o carbono quase inteiramente na forma combinada (
- Ferro fundido mesclado, cuja fratura mostra uma coloração mista entre branca e cinzenta, é caracterizada igualmente por uma mescla de proporções variáveis de ferro fundido branco e cinzento.
- Ferro fundido maleável, é caracterizado por ser obtido a partir do ferro fundido branco, através de um tratamento térmico especial (maleabilização), resultando numa transformação de praticamente todo o ferro combinado em grafita , em forma de nódulos, em vez de veios ou lamelas.
- Ferro fundido nodular, é caracterizado por apresentar, devido a um tratamento realizado ainda no estado líquido, carbono livre na forma de grafita esferoidal, o que confere ao material característica de boa ductilidade, donde a denominação frequente para esse material é de ferro fundido dúctil.
- Ferro fundido de grafita compactada, é caracterizada pelo fato da grafita apresentar-se em “escamas”, ou seja, com a forma de plaquetas ou estrias. Outras denominações são: escama agregada, semi-ondular e vermicular. É um produto que, como o ferro nodular, exige adição de elementos especiais como terras raras, com um elemento adicional, como o titânio, que reduz a formação de grafita esferoidal. O ferro de grafita compactada, pode ser considerado um material intermediário entre o ferro fundido cinzento e o nodular; possui a fundibilidade do ferro fundido cinzento, com melhor resistência mecânica e alguma ductilidade.
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas propriedades são determinadas?
É importante saber como as várias propriedades mecânicas são medidas e o que elas representam. Podem ser necessárias para o projeto de estruturas e componentes materiais predeterminados, com a finalidade de não ocorrer níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. São determinadas pela resistência, dureza, ductibilidade e rigidez.
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse teste?
Num ensaio de tração, um corpo de prova é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou estica-lo até à sua ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou reproduzidos. É importante para fornecer dados relativos à capacidade de um sólido para suportar solicitações aplicadas numa determinada estrutura.
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração.
Limite de escoamento é o ponto onde começa o fenómeno escoamento, a deformação irrecuperável do corpo de prova, a partir do qual só se recuperará a parte da sua deformação correspondente à sua deformação elástica, resultando uma deformação irreversível. O limite de resistência à tração “TS”, é a tensão no ponto mais alto da curva tensão/deformação de engenharia, ou seja, à tensão máxima que pode ser sustentada por um material sob tensão.
8 - O que é um tratamento térmico?
É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais, com objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a sua forma.
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?
A têmpera consiste no resfriamento do aço, após austenização, a uma velocidade suficientemente rápida para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça. Desse modo, obtém-se estruturas metaestável e martensítica. No aço, as tensões residuais são excessivas, e a ductilidade são muito baixas para permitir seu uso na maioria das aplicações, sendo necessária a realização de um tratamento térmico denominado revenimento. Para se atingir valores adequados de resistência mecânica e tenacidade deve-se, após a têmpera, proceder ao revenimento. 
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação.
- Cianetação consiste em aquecer o aço em temperaturas entre 760ºC a 870ºC, em um banho de sal fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. Ela produz uma camada dura e resistente ao desgaste.
- A carbonitretação é mais limpa que a cianetação a gás, sendo assim, em peças com formas complicadas ou com pequenos furos, a operação de retirada do sal da cianetação é difícil, e daí a carbonitretação é mais indicada.
- A espessura da camada boretada é muito fina, embora processos especiais permitem obter camadas de até um milímetro de profundidade. A temperatura de boretação varia de 800ºC a 1050ºC e os tempos, em geral, variam de uma a oito horas.
11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá.
A corrosão é toda a reação de transformação de um metal ou liga pela sua química ou eletroquímica, com o meio que se encontra. É importante que sejam criados meios para uma boa prevenção, a fim de mitigar e/ou minimizar suas consequências, como: Custo, segurança e conservação de recursos. Esses meios devem ser encarados como um investimento para a indústria, e não um gasto.
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão?
As diferentes formas de corrosão são: Uniforme, Galvânica, Em Frestas,Por Pites ou Localizada, Intergranular, Por Lixíviação Seletiva, Erosão-Corrosão e Corrosão sob Tensão. 
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais