prova discursiva propriedade dos materiais

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1. Um componente de um veículo consiste em uma barra em aço de seção quadrada de 10x10 mm, com
comprimento de 0,5 m. A barra no estado recozido apresenta tensão de escoamento de 650 MPa. Após
tratamento térmico, observou-se nos ensaios em corpos de prova um incremento de 20% na tensão de
escoamento. A densidade o aço é de 7870 kg/m3. A partir desses dados, responda aos seguintes
questionamentos:
a) A barra suportará um esforço de tração de 100 kN, utilizando o material recozido? Justifique.
b) A barra nas dimensões descritas no enunciado, antederia a um critério de massa máxima permitida de
0,5 Kg? Justifique.
c) Se utilizarmos o material tratado termicamente, a barra suportará um esforço de tração de 100 kN?
Justifique.
Resposta Esperada:
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php?action1=RUVBMDE1Ng==&action2=RVBSMjQ=&action3=NjY4NzY2&action4=MjAyMS8x&prova=MzA4NzM1NTY=#questao_1%20aria-label=
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2. Os diagramas de fase apresentam as composições químicas de ligas e a proporção entre as diferentes
fases em função da temperatura. No diagrama de fases Fe-C, onde encontram-se as principais
composições de aços e ferros fundidos comerciais, há regiões com a presença de uma ou mais fases, no
estado sólido e no estado líquido, para diferentes temperaturas. Ao observarmos uma linha vertical no
diagrama de fases, partindo de uma temperatura em que haja somente fase líquida, até a temperatura
ambiente, é possível entender como as fases da microestrutura final são formadas. No entanto, em
condições de processamento industriais, o estado de equilíbrio previsto no diagrama de fases é alterado,
formando a denominada estrutura zonada. Explique como ocorre esse efeito na microestrutura e as
consequências para as propriedades finais do material.
Resposta Esperada:
A solidificação em um processo industrial não atende às condições de equilíbrio descritas em um diagrama
de fases. Isso ocorre porque as taxas de difusão no estado sólido são bastante inferiores quando
comparadas as de um líquido. Na prática, para que houvesse o equilíbrio, seria necessário em um tempo
excessivamente longo, dependendo de taxas de resfriamento muito lentas. Essas taxas de resfriamento são
economicamente impraticáveis. Como resultado, a composição química dos grãos formados na solidificação
não é homogênea, mas varia do centro para as bordas do grão, formando a estrutura zonada. Ligas como
Cu-Ni podem apresentar temperaturas de fusão diferentes do presente no diagrama de equilíbrio de fases:
as regiões dos contornos de grão fundirão a uma temperatura abaixo do previsto para a liga no diagrama, o
que pode gerar um problema técnico na aplicação do produto, visto que a fusão parcial nos contornos de
grão pode comprometer a integridade física da peça.
Para resolver esse problema, pode ser tecnicamente conveniente realizar um tratamento térmico na liga
solidificada. Esse processo é realizado aquecendo a peça até uma temperatura próxima e abaixo da linha
"solidus" da liga, onde ocorrem taxas de difusão maiores, mantendo a peça nessa temperatura para que haja
a difusão dos átomos em direção à condição de equilíbrio prevista no diagrama de fases.
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