Atividade de pesquisa 02 - Ciência dos Materiais

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1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do aço. 
 
O processo de fabricação se dá através de um forno cilíndrico denominado alto-forno, onde 
há a mistura de minério de ferro, calcário, coque e ar, há ainda subprodutos como escória e 
gás, este ferro que sai do alto-forno é chamado de ferro gusa e contém altos teores de 
carbono e impurezas. Ele é quem dá origem ao aço passando por um processo de refino. 
Um dos principais processos é o de Siemens-Martin, que é o aquecimento por um período, 
do ferro-gusa com sucata de aço. 
 
2 - Comente sobre os efeitos do carbono no ferro, fale sobre as propriedades adquiridas e 
modificadas com o aumento do teor de carbono. 
 
O carbono exerce grande influência nas propriedades dos aços, traz variações de dureza, de 
tensões de tração máxima e de escoamento. A dureza aumenta progressivamente com o 
teor de carbono e as tensões de tração também aumentam em aços hipoeutetóides e se 
estabilizam em hipereutetóides. Na maioria dos materiais o aumento da dureza ocasiona 
fragilidade ou menor ductilidade. 
 
3 - Defina Aço e Ferro Fundido. 
 
O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens 
deste último variando entre 0,008 e 2,1. 
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 (a partir de 2% a 7%), silício (entre 1 e 4%), 
podendo conter outros elementos químicos. Os ferros fundidos dividem-se em três tipos 
principais: branco, cinzento e nodular. 
 
 
 
 
 
 
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais 
NOTA: 10 Atividade de Pesquisa 02 
Data: 02/04/2021 Aluno (a): 
Ciência dos Materiais 
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas 
propriedades. 
 
Ferro fundido é associada ao ferro fundido cinzento, que é o mais antigo tipo conhecido e 
produzido. Assim, uma característica desse tipo (resistente, mas quebradiço) é às vezes 
considerada válida para todos os ferros fundidos, o que não tem fundamento. Há tipos com 
propriedades mecânicas completamente diversas. 
Ferro fundido cinzento – cuja fratura mostra uma coloração escura (donde a sua 
denominação), caracterizada por apresentar como elementos de liga fundamentais o carbono 
e o silício e estrutura em que uma parcela relativamente grande do carbono está no estado 
livre (grafita lamelar) e outra parcela no estado combinado (Fe3C); 
Ferro fundido branco – cuja fratura mostra uma coloração clara (donde a sua 
denominação), caracterizado 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 (Fe3C); 
Ferro fundido mesclado – cuja fratura mostra uma coloração mista entre branca e cinzenta 
(donde a sua denominação), caracterizado igualmente por uma mescla de proporções 
variáveis de ferro fundido branco e ferro fundido cinzento; 
Ferro fundido maleável – caracterizado por ser obtido a partir do ferro fundido branco, 
mediante um tratamento térmico especial (maleabilização), resultando numa transformação 
de praticamente todo o ferro combinado em grafita na forma de nódulos (em vez de veios ou 
lamelas); 
Ferro fundido nodular – 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 de ferro fundido dúctil. 
Ferro fundido de grafita compactada – caracterizado pelo fato da grafita apresentar-se em 
“escamas”, ou seja, com a forma de plaquetas ou estrias, motivo pelo qual tem sido também 
designado por “quasi-escama”. 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 ferro nodular; possui a fundibilidade do ferro 
fundido cinzento, com melhor resistência mecânica e alguma ductilidade. Sua 
comercialização é relativamente recente. 
 
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. 
Como essas propriedades são determinadas? 
 
É importante estudar as propriedades para conhecer as características do material e projetar 
o elemento estrutural a partir do qual ele é feito de tal maneira que qualquer deformação não 
seja excessiva e que não ocorra fratura. E também saber qual material melhor suporta 
determinado tipo de esforço para a aplicação desejada. 
 
 
 
 
 
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais 
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a 
importância desse teste? 
 
Uma amostra é montada por suas extremidades que são colocadas dentro das garras do 
aparelho de teste, este aparelho exerce uma força de alongamento da amostra numa taxa 
constante e para medir continuamente simultaneamente a carga aplicada até o rompimento. 
O resultado do ensaio de tração é uma curva de tensão e de formação, onde pode-se avaliar 
os níveis de deformação para cada carga aplicada no material. É importante para determinar 
várias propriedades mecânicas dos materiais que são importantes em projeto. 
 
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração. 
 
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. O limite de 
resistência à tração “TS’, é a tensão no ponto “mais alto” da curva tensão/deformação de 
Engenharia. Em outras palavras à tensão máxima que pode ser sustentada por um material 
sob tração. 
 
8 - O que é um tratamento térmico? 
 
Tratamento Térmico é um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o 
objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. 
 
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 em resfriar o aço, após austenização, a uma velocidade suficientemente 
rápida para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça. Desse modo, obtém-se 
estruturas metaestável martensítica. No aço as tensões residuais são excessivas e a 
ductilidade e a tenacidade 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, logo após a 
têmpera, proceder ao revenimento. 
 
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação. 
 
Cianetação, consiste em aquecer o aço em temperaturas que variam de 760 a 870ºC, em um 
banho de sal fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. A 
cianetação produz uma camada dura e resistente ao desgaste. A carbonitretação é mais 
limpa que a cianetação a gás, assim, em peças com formas complicadas ou com pequenos 
furos a operação de retirada do sal da cianetação é difícil, e aí a carbonitretação é mais 
indicada. A espessura da camada boretadaé muito fina, embora processos especiais 
permitem obter camadas de até 1 milímetro de profundidade. A temperatura de boretação 
varia de 800 a 1050ºC e os tempos em geral, variam de 1 a 8 horas. 
 
 
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11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá. 
 
Corrosão é toda reação de transformação de um metal ou liga pela sua interação química ou 
eletroquímica com o meio que se encontra. É importante para que seja criado meios para 
uma boa prevenção, a fim de mitigar e/ou minimizar suas consequências como: Custo, 
segurança, 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? 
 
 Uniforme; 
 Galvânica; 
 Em frestas; 
 Por pites ou localizada; 
 Intergranular; 
 Por lixíviação seletiva; 
 Erosão-corrosão; 
 Corrosão sob tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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