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02/12/2019 Unicesumar - Ensino a Distância 1/5 ATIVIDADE 2 - ENG PROD - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - 2018B2 Período:21/05/2018 22:30 a 28/05/2018 23:59 (Horário de Brasília) Data Final:04/06/2018 23:59 valendo 50% data nota! Status:ENCERRADO Nota máxima:0,50 Gabarito:Gabarito será liberado no dia 06/06/2018 00:00 (Horário de Brasília) Nota obtida:0,40 1ª QUESTÃO A dureza é uma propriedade importante na metalurgia, utilizada na especificação, na comparação e nos estudos dos materiais. A respeito da propriedade dureza, avalie as afirmativas a seguir. I – Para o ensaio de dureza Rockwell são utilizados dois penetradores, uma esfera de aço para os materiais mais macios e um cone de diamante para os materiais mais duros, que são pressionados contra a superfície do material avaliado. II – Tanto a dureza Rockwell quanto a dureza Brinell são determinadas pelo equipamento de teste de acordo com a profundidade atingida pelo material penetrador no corpo de teste. III – A dureza é a medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada, por exemplo, riscos em um material, e ela é avaliada com ensaios de dureza, que consistem na avaliação da resistência da superfície de um material à penetração por um objeto rígido. IV – No ensaio de dureza de Brinell, uma esfera rígida de aço é forçada sobre a superfície do material que se deseja determinar a dureza e a dureza é calculada de acordo com o diâmetro de impressão deixado por essa esfera na superfície do material. São corretas apenas as afirmativas: ALTERNATIVAS I, II, III e IV. I, II, IV, apenas. I, II e III, apenas. I, III e IV, apenas. II, III e IV, apenas. Atenção! Questão anulada. ALTERNATIVAS O módulo de elasticidade pode ser obtido pela área abaixo da curva tensão-deformação. O limite de escoamento é o ponto que define o início do regime de deformação elástica (II). A ductilidade pode ser expressa como a capacidade de deformação no regime elástico, até o ponto (I) do material. A resiliência, também denominada de fluência, é a capacidade de absorção de energia por deformação no regime plástico. A tenacidade do material é a energia total, plástica ou elástica, que o material absorve até a ruptura, podendo ser obtida pela inclinação da curva no regime plástico de deformação. 3ª QUESTÃO 02/12/2019 Unicesumar - Ensino a Distância 2/5 A difusão é um processo essencial em muitas tecnologias atuais, como em processos de cementação para endurecimento de ligas e no revestimento de barreira térmica para pás de turbinas. O processo difusivo envolve o fluxo de espécies químicas, como íons, átomos ou moléculas, e depende do gradiente de concentração e da temperatura. A respeito das características do processo difusivo, avalies as afirmativas a seguir. I – O mecanismo que envolve a troca de um átomo de uma posição normal da rede para uma posição vaga da rede cristalina é denominado difusão por lacunas. II – A difusão intersticial é caracterizada pela migração de átomos de uma região intersticial para uma região da rede cristalina ocupada. Esse tipo de difusão acontece com átomos pequenos o suficiente para se encaixar nos interstícios da rede cristalina. III – Quando os átomos em difusão são átomos diferentes dos átomos normais da rede, por exemplo átomos de zinco difundindo em uma barra de cobre, chamamos o processo difusivo de interdifusão ou difusão de impurezas. IV – Em metais puros pode ocorrer autodifusão, que é a mudança de posição de átomos do mesmo tipo na rede cristalina. Estão corretas apenas as alternativas: ALTERNATIVAS I e II. II e III. I, II e IV. I, III e IV. II, III e IV. 4ª QUESTÃO A adição de nitrogênio aos aços austeníticos, promove um aumento, simultâneo, da vida em fadiga, da resistência mecânica, da resistência ao desgaste e à corrosão, por essa razão, os aços inoxidáveis de alto teor de nitrogênio constituem uma classe promissora de materiais de engenharia atualmente. Deseja-se inserir nitrogênio em uma chapa de aço, para melhorar suas propriedades. Nesse processo a chapa de aço será exposta a uma atmosfera concentrada com nitrogênio (N ) à 1200°C, fornecendo uma concentração constante de nitrogênio igual a 3,5 kg/m³ na superfície dessa chapa. Considerando que o processo ocorra em regime estacionário e o fluxo difusivo seja igual a 1,1x10 kg/m², qual a profundidade, b, dessa chapa na qual a concentração de nitrogênio será de 1,5 kg/m³. Use a difusividade do nitrogênio no aço a essa temperatura é 6x10 m²/s. ALTERNATIVAS b = 1,58 mm. b = 1,08 mm. b = 2,08 mm. b = 1,20 mm. b = 0,58 mm. Atenção! Questão anulada. ALTERNATIVAS 2 -7 -11 02/12/2019 Unicesumar - Ensino a Distância 3/5 D=1,219x10 m²/s D=1,350x10 m²/s D=0,919x10 m²/s D=2,150x10 m²/s D=2,319x10 m²/s Atenção! Questão anulada. ALTERNATIVAS I e II. II e III. I, II e IV. I, III e IV. II, III e IV. 7ª QUESTÃO Adaptado ENADE 2005 - O gráfico apresentado a seguir representa a curva de tensão por deformação obtida em um ensaio de tração de um determinado tipo de aço. Analisando o gráfico apresentado, pode se concluir que ALTERNATIVAS a fratura ocorre no ponto D. o limite elástico do material ocorre no ponto E. a tensão no ponto C corresponde ao limite de proporcionalidade. o módulo de elasticidade do material pode ser obtido pela inclinação. o limite de escoamento do material é dado pelo valor da tensão no ponto D. 8ª QUESTÃO -11 -11 -11 -11 -11 02/12/2019 Unicesumar - Ensino a Distância 4/5 Os ensaios mecânicos fornecem informações sobre as propriedades mecânicas dos materiais, quando submetidos a esforços externos, expressos na forma de tensões e deformações. Basicamente, o comportamento mecânico dos materiais depende da composição química, da microestrutura, da temperatura e das condições de carregamento. Tais informações são fundamentais para que o engenheiro projetista possa selecionar os materiais que contemplem as especificações mecânicas estabelecidas no projeto. Considerando o exposto, analise as afirmações a seguir: I – O módulo de tenacidade é uma medida da energia requerida para a ruptura de um material, enquanto a tenacidade à fratura é uma propriedade do material de suportar tensão na ponta de uma trinca. II – A partir do limite de escoamento do material, o material entra em colapso e deforma-se permanentemente, que termina com a fratura desse material. III - O limite de resistência à tração é caracterizado como a tensão máxima na curva de tensão-deformação do material e caso uma tensão com essa intensidade, ou superior, seja aplicada e mantida sobre o material, ocorrerá a fratura dele. IV - A capacidade de um material de permitir a recuperação da energia absorvida, durante o processo de deformação elástica, após a remoção da carga é denominado resiliência, que está associada ao módulo de resiliência desse material. São corretas apenas as afirmativas: ALTERNATIVAS I, II, III e IV. I, II, IV, apenas. I, II e III, apenas. I, III e IV, apenas. II, III e IV, apenas. 9ª QUESTÃO A fadiga é um tipo de falha que pode ocorrer nos materiais quando são submetidos a esforços cíclicos. Sob essas condições, é possível que ocorra a fratura do material mesmo que ele esteja submetido a uma tensão inferior ao seu limite de escoamento. A capacidade de resistir a esse tipo de falha é dada em termos do parâmetro resistência a fadiga, esse parâmetro, por sua vez, dependente de algumas variáveis. Sobre a falha por fadiga e a resistência a fadiga de um material, avalia as afirmações a seguir: I – A falha por fadiga ocorre em três etapas, sendo a primeira etapa o surgimento de uma pequena trinca na superfície do material logo após o componente ser posto em serviço. II – Na segunda etapa, as trincas formadas na primeira etapa começam a se propagar, gradualmente, a cada novo ciclo ao qual o componente é submetido. III – A trincas surgem em locais de descontinuidade da superfície do material, como, por exemplo, em entalhes, poros e até mesmo em contornos de grãos IV – A terceira etapa da falha porfadiga corresponde a fratura súbita do componente, isso ocorre quando a seção resistente está muito reduzida para suportar mais um ciclo de carregamento. São corretas apenas as afirmativas ALTERNATIVAS 02/12/2019 Unicesumar - Ensino a Distância 5/5 I e III. III e IV. I, II, IV. I, II e III. II, III e IV. 10ª QUESTÃO Quando estudamos as propriedades mecânicas dos materiais, devemos ter em mente que a deformação observada em um material é dependente da tensão aplicada a esse material, na maioria dos materiais metálicos, por exemplo, a deformação e a tensão de tração são proporcionais entre si, para valores de tensão relativamente baixos. Sabendo disso, qual seria a variação de comprimento (Δl) sofrida por uma peça de cobre, com comprimento original de 400 mm, causada por uma tensão de tração com intensidade 150∙10 Pa, considerando a deformação totalmente elástica? ALTERNATIVAS 0,75 mm 0,54 mm 0,35 mm 0,64 mm 0,44 mm 6
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