Princípios de Tratamentos Térmicos em Metais

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1. Pergunta 1
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Leia o excerto a seguir:
“O coeficiente de difusão do carbono no aço é um fator que relaciona a quantidade de substância que se movimenta, num determinado tempo, através de uma unidade de área. A difusão, como se sabe, e no caso particular dos sólidos cristalinos, corresponde à migração de átomos no interior do reticulado cristalino. Essa movimentação de átomos dá-se de regiões de concentrações mais altas em direção a regiões de concentração mais baixa. A velocidade de difusão do carbono no ferro gama depende do coeficiente de difusão, o qual, por sua vez, depende da temperatura e da concentração de carbono.”
Fonte: CHIAVERINI, V. Tratamento térmico das ligas metálicas. 2. ed. São Paulo: ABM, 2008. p. 111.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre princípios da difusão, é possível concluir o que:
Correta
(D) a energia livre de Gibbs...
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2. Pergunta 2
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Leia o excerto a seguir:
“Outra propriedade mecânica que pode ser importante considerar é a dureza, uma medida da resistência de um material a uma deformação plástica localizada (por exemplo, uma pequena impressão ou um risco). […] Tanto o limite de resistência à tração quanto a dureza são indicadores da resistência de um metal à deformação plástica.”
Fonte: CALLISTER, W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 149.
Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado sobre o tópico, é correto afirmar que após um tratamento térmico de envelhecimento:
Correta
(A) a impressão deixada pelo ...
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3. Pergunta 3
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Leia o excerto a seguir:
“Para uma determinada força motriz, a velocidade dos limites aleatórios diminui rapidamente com o aumento do teor da liga. Observe que apenas concentrações muito baixas de impureza são necessárias para alterar a mobilidade dos limites de transformação. Os contornos de grãos, por outro lado, são menos sensíveis às impurezas. É possível que, se o metal fosse perfeitamente puro, os limites de transformação teriam maior mobilidade.”
Fonte: PORTER, D. A.; EASTERLING, K. E.; SHERIF, M. Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 140.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a ações dos tratamentos térmicos nos metais, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. A cementação é um tratamento térmico onde é realizada a refrigeração lenta do aço desde a região de austenitização até a temperatura ambiente.
Porque:
II. Os aços cementados são muito usados em eixos, engrenagens, rolamentos e em superfícies de componentes de máquinas com intenso contato.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Correta
(D) A asserção I é uma ...
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4. Pergunta 4
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Leia o excerto a seguir:
“Outro método usando barras de teste cilíndricas é o clássico de Grossmann. Um certo número de barras de aço cilíndricas de diferentes diâmetros é endurecido em um determinado meio de resfriamento. Por meio de exame metalográfico, a barra que possui 50% de martensita no centro é escolhida e o diâmetro dessa barra é designado como diâmetro crítico (D0). […] O método Grossmann é frequentemente usado, mas fornece uma medida muito aproximada da temperabilidade. No entanto, pode ser empregado com segurança para comparar aços de diferentes composições.”
Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 31.
Considerando as informações apresentadas e o conteúdo estudado sobre o método Grossman, analise as afirmativas a seguir:
I. O método Grossman é um procedimento de laboratório para determinar a temperabilidade de um aço ou outra liga ferrosa.
II. O método Grossman é um procedimento de laboratório usado para avaliar a severidade da têmpera ou os efeitos de dureza superficial de uma peça de aço.
III. O método Grossman é um procedimento de laboratório que busca definir um número comparativo que reflete a capacidade do meio de têmpera de extrair calor de uma peça após seu aquecimento.
IV. No método Grossman, uma amostra padrão é aquecida acima da temperatura crítica superior e, na sequência, uma de suas extremidades é resfriada.
Está correto apenas o que se afirma em:
Correta
(A) II e III
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5. Pergunta 5
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Leia o excerto a seguir:
“Uma característica de altas taxas de resfriamento é a distribuição desigual dos elementos de liga no interior da microestrutura dendrítica. Essas diferenças aumentam com maiores taxas de resfriamento e maiores diferenças na composição entre a fase fundida e a sólida no início da cristalização. Essa diferença pode ser equalizada em algumas ligas pela homogeneização prolongada, como resultado dos processos de difusão que ocorrem na fase sólida.”
Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 1960.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os efeitos dos elementos de liga nas propriedades dos aços, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O carbono e o manganês têm efeitos relacionados à dureza quando adicionados a ligas de aço.
II. ( ) O silício e o manganês têm efeitos relacionados ao aumento da resistência ao desgaste em ligas de aço.
III. ( ) O vanádio tem efeitos relacionados ao refino da estrutura dos grãos em ligas de aço.
IV. ( ) O cobalto e o molibdênio têm efeitos relacionados à melhoria da usinabilidade quando adicionados a ligas de aço.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Correta
(E) V, F, V, F
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6. Pergunta 6
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Leia o excerto a seguir:
“Um procedimento padrão amplamente utilizado para determinar a temperabilidade é o ensaio Jominy da extremidade temperada. Com esse procedimento, à exceção da composição da liga, todos os fatores que podem influenciar a profundidade até a qual uma peça endurece (isto é, o tamanho e a forma da amostra e o tratamento térmico por temperatura) são mantidos constantes.”
Fonte: CALLISTER, W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 362.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o método Jominy, é possível afirmar que ele é usado para determinar:
Correta
(E) a temperabilidade de ...
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7. Pergunta 7
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Leia o excerto a seguir:
“A resistência e a dureza de algumas ligas metálicas podem ser melhoradas pela formação de partículas extremamente pequenas e uniformemente dispersas de urna segunda fase no interior da matriz da fase original; isso deve ocorrer por transformações de fases que são induzidas por tratamentos térmicos apropriados. O processo é chamado de endurecimento por precipitação, pois as pequenas partículas da nova fase são denominadas precipitados.”
Fonte: CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 371.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, analise os elementos de liga a seguir e os relacione com as características e efeitos esperados nas ligas de aço que os utilizam.
1) Manganês.
2) Cromo.
3) Vanádio.
4) Cobalto.
( ) Melhora a resistência ao calor.
( ) Aumenta as habilidades de endurecimento mais profundos.
( ) Refina a estrutura do grão.
( ) Adiciona resistência ao desgaste e tenacidade.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Correta
(B) 4, 1, 3, 2
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8. Pergunta 8
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Leia o excerto a seguir:
“As dispersões da cementação em aços temperados ficam grosseiras rapidamente devido à alta difusividade do carbono intersticial. No entanto, se o aço contiver um elemento de liga substitucional que segregue o carboneto, a taxa de engrossamento fica limitada a uma taxa muito mais lenta na qual a difusão substitucional pode ocorrer. Se o elemento formador de carboneto estiver presente em altas concentrações, formam-secarbonetos mais estáveis, os quais têm a vantagem adicional de uma menor solubilidade.”
Fonte: PORTER, D. A.; EASTERLING, K. E.; SHERIF, M. Y. Phase Transformations in Metals and Alloys. 3. ed. London: CRC Press, 2009. p. 312.
Considerando o trecho apresentado e o conteúdo estudado sobre endurecimento por precipitação, analise as afirmativas a seguir.
I. As expressões “envelhecimento” e “endurecimento por precipitação”, em termos de tratamentos térmicos, podem ser usadas como sinônimos.
II. Consegue-se o efeito do “envelhecimento” ao se aquecer o metal até a temperatura de austenitização, com um resfriamento lento subsequente.
III. Consegue-se o efeito do “envelhecimento” ao se aquecer o metal até uma temperatura tal que ocorra a dissolução dos elementos da liga, com uma têmpera subsequente.
IV. No envelhecimento os precipitados são eliminados durante o aquecimento por difusão térmica, abaixando a resistência e dureza do núcleo e aumentando da superfície.
Está correto apenas o que se afirma em:
Correta
(B) I e III
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9. Pergunta 9
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Leia o excerto a seguir:
“Dados como os da figura a seguir sugerem que, a temperaturas suficientemente altas, a austenita se forma em uma fração de segundo. Esse fato se baseia no endurecimento da superfície de indução (taxas de aquecimento muito rápidas) ou na indução através do endurecimento (taxas de aquecimento moderadas), em que a superfície da peça ou a seção transversal é elevada a uma temperatura mais alta do que a normalmente usada em processos muito mais lentos e baseados em fornos.”
IMG - TRATAMENTOS TERMOQUIMICOS - UNIDADE II - QUEST11_v1.png
Fonte: ASM Handbook Committee. ASM Handbook: Heat Treating. v. 4. Materials Park: ASM International, 1991. p. 443.
Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre tratamentos de endurecimento superficial, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Endurecimentos das superfícies podem envolver modificações nas propriedades superficiais sem acúmulo intencional ou aumento das dimensões das peças.
Porque:
II. O endurecimento da superfície pode incluir modificação química por técnicas como implantação de íons e carburação seletiva.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Incorreta
(E) As asserções I e II são ... está correta
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1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
3. 
As asserções I e II são proposições falsas.
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
10. Pergunta 10
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Leia o excerto a seguir:
“Temperabilidade é um termo empregado para descrever a habilidade de uma liga em ser endurecida pela formação da martensita como resultado de um dado tratamento térmico. Temperabilidade não é o mesmo que “dureza”, que é a resistência à indentação; em vez disso, a temperabilidade é uma medida qualitativa da taxa na qual a dureza cai em função da distância para o interior de uma amostra, como resultado de menor teor de martensita.”
Fonte: CALLISTER, W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 362.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o método Grossman, analise as afirmativas a seguir.
I. O método Grossman busca definir um valor H, que é o equivalente de transferência de calor para o poder de resfriamento dos meios de resfriamento.
II. O método Grossman busca definir um número comparativo que reflete a capacidade do meio de têmpera de extrair calor de uma peça após seu aquecimento.
III. O método Grossman busca avaliar a severidade da têmpera ou os efeitos de dureza superficial, além de servir para determinar a resposta de um aço às condições impostas durante um tratamento térmico.
IV. O método Grossman busca plotar um diagrama com os valores da dureza em intervalos especificados a partir da extremidade de um corpo de provas que recebeu o jato d’água.
Está correto apenas o que se afirma em:
Correta
(E) I, II e III