Avaliação Final (Discursiva) - Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)

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Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) 
 
Avaliação: Avaliação Final (Discursiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:432634) ( peso.:4,00) 
Prova: 8652261 
Nota da Prova: 8,25 
 
 
1. Dentre os possíveis tratamentos térmicos dos aços, o processo de têmpera é possivelmente o mais 
conhecido, apresentando uma vasta aplicação na indústria metal mecânica. Através dele, é possível 
transformar de forma bastante significativa as propriedades mecânicas. O resultado da têmpera, quando 
bem executada, é bastante previsível. No entanto, o aço no estado temperado apresenta algumas 
desvantagens importantes, o que torna para praticamente todos os casos necessária a realização de um 
tratamento complementar, denominado revenido. A combinação desses dois tratamentos térmicos é 
bastante utilizada na melhoria de propriedades de moldes metálicos e ferramentas. Especificamente sobre 
esses tratamentos térmicos, responda: 
 
a) Descreva o processo de têmpera em termos de aquecimento e resfriamento, especificando as alterações 
da estrutura cristalina e da microestrutura. 
 
b) Explique como ocorre o processo de revenido (temperaturas, alterações da microestrutura e 
propriedades) e qual a sua finalidade. 
Resposta Esperada: 
a) A têmpera inicia com o aquecimento da peça a uma temperatura acima da linha de austenitização. Acima 
dessa temperatura, a estrutura cristalina do aço passa de CCC para CFC. Quando ocorre essa mudança de 
estrutura, o aço apresenta uma capacidade extra de solubilização de carbono. Assim, o carbono antes 
precipitado na forma de cementita na temperatura ambiente, é solubilizado na estrutura do ferro. O material 
é então resfriado rapidamente até a temperatura ambiente (em água ou óleo), não havendo tempo suficiente 
para a precipitação do carbono em cementita, ficando retido dentro da estrutura do ferro. Como resultado, 
temos uma nova alteração da estrutura (TCC), que consiste em uma estrutura CCC com uma das dimensões 
alongadas. A microestrutura gerada é a martensita. Essa estrutura apresenta uma elevada dureza. Contudo, o 
material nesse estado apresenta uma baixa capacidade de deformação, em função das restrições estruturais e 
microestruturais à movimentação das discordâncias. 
b) O revenido é um processo que visa melhorar as propriedades do material temperado. A microestrutura do 
aço temperado é composta por martensita, que é uma estrutura metaestável, e que sofre alterações com a 
temperatura e com a aplicação de tensões mecânicas, além de apresentar baixa dutilidade. O revenido 
consiste em expor o material a uma temperatura abaixo da temperatura de austenitização (usualmente entre 
250 e 650 graus Celsius), de forma a promover a difusão atômica, transformando a martensita, frágil e 
instável, em martensita revenida. A microestrutura apresentará as mesmas fases presentes na condição de 
resfriamento em equilíbrio (ferrita e cementita). No entanto, a cementita presente na martensita revenida é 
mais fina e bem distribuída, o que contribui para a obtenção de melhores propriedades mecânicas. 
 
2. As ligações químicas primárias e as ligações secundárias podem ser consideradas como a origem 
microscópica do comportamento macroscópico de moléculas e materiais. Sobre as ligações químicas, 
responda: 
 
a) Qual é o tipo de ligação química primária encontrada no sal de cozinha, NaCl? Elabore um desenho 
esquemático e explique o tipo de ligação encontrada. 
b) Qual é o tipo de ligação química primária encontrada no metano, CH4? Elabore um desenho 
esquemático e explique o tipo de ligação encontrada. 
c) Qual é o tipo de força intermolecular ou ligação secundária presente na molécula de água, H2O? 
Elabore um desenho esquemático e explique. 
Resposta Esperada: 
a) O Sódio, Na, tende a perder um elétron para alcançar sua configuração mais estável; já o Cloro, Cl, tende 
a ganhar um elétron para alcançar sua configuração mais estável, portanto o sal de cozinha se combina 
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mediante uma ligação iônica. 
 
b) A diferença de eletronegatividades entre o hidrogênio e o carbono não é suficiente para que ocorra uma 
ligação iônica, portanto as ligações químicas que ocorrem no metano são do tipo covalente. 
 
c) A molécula da água, devido à forte eletronegatividade do oxigênio, é uma molécula polar, e essa 
polaridade provoca uma espécie de ?ligação química intermolecular? entre moléculas de água, conhecida 
como ?pontes de hidrogênio?. 
 
O acadêmico pode elaborar desenhos esquemáticos que representem as características semelhantes à 
.