Atividade de pesquisa 02 - Ciência dos materiais

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Ciência dos Materiais
Aluno (a): Graziele Cristina Botelho
Data: 11 /07/20
Atividade de Pesquisa 02
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1 - Fale sobre a fabricação do ferro gusa e qual a sua importância na fabricação do aço.
 No alto forno é introduzido o minério de ferro sob a forma de sínter ou pelotas, é transformado em ferro gusa líquido com teor de fero da ordem de 95 %. Após a produção no alto forno o ferro gusa é submetido à conversão em aço na aciaria a oxigênio, que também recebe sucata como parte da matéria-prima, tendo o teor de ferro elevado pela eliminação de impurezas e grande parte do carbono. O aço líquido é submetido ao lingotamento continuo e assim, solidificado, é encaminhado aos processos de conformação mecânica, como laminação e o forjamento. O ferro gusa corresponde a grande parte da produção do 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 teor de carbono é o principal fator de influência na dureza e na resistência mecânica do aço. Mantendo-se constante o teor de carbono, a resistência aumenta à medida que aumenta a finura da dispersão de carbonetos, ao passo que a ductilidade e propriedades semelhantes diminuem. Para a mesma dureza, por outro lado, a dispersão do tipo esferoidal possui maior tenacidade do que a estrutura lamelar.
3 - Defina Aço e Ferro Fundido.
 
 Aço: denominação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono de 0,08 a 2,11%, contendo outros elementos residuais do processo de produção e podendo conter outros propositalmente adicionados (elementos de liga
 Ferro fundido: designação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono acima de 2,11%.
4 - Fale sobre os Ferros Fundidos, liste os tipos, definindo-os e falando sobre suas propriedades.
 Ferro fundido cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo elevada usinabilidade, devida à presença de grafita livre em sua microestrutura; Alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação em geral, são utilizados principalmente no estado bruto de fundição, podendo ainda ser normalizado ou recozido, por tratamento térmico.
 Ferro fundido branco é formado por uma taxa de resfriamento mais alta, é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência à abrasão, alta dureza e baixa ductilidade, nele o carbono encontra-se combinado com o ferro (em forma de cementita), resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares. O ferro fundido branco divide-se em hipoeutéticos, eutéticos e hipereutéticos, de acordo com a porcentagem de carbono equivalente.
 Ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido onde o carbono (grafite) junto com cementita e outros que permanece livre na matriz metálica, porém em forma solida e de visualidade circular. Este formato do grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo ao material características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Ele é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, Propriedades mecânicas dos nodulares: boa resistência mecânica à tração, boa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão.
Ferro fundido maleáveis Propriedades mecânicas, alta resistência, maior ductilidade e resiliência em relação ao ferro fundido branco, boa resistência à compressão, fluidez no estado liquido o que permite a produção de peças complexas e finas. A obtenção é feita a partir do ferro fundido branco e um tratamento térmico chamado maleabilização, a peça do ferro branco fica submetido a uma temperatura de 900° a 1000° durante 30 horas. Aplicações: conexão para tubulações, sapatas de freios, caixas de engrenagens, cubos de rodas, bielas, alças de caixões etc.
Ferro fundido austemperado Propriedades mecânicas dos austemperados: alta tenacidade e resistência mecânica à tração duas vezes superior ao nodular, e ductilidade igual aos nodulares, fácil usinabilidade.
5 - Fale um pouco sobre a importância do estudo das propriedades mecânicas de materiais. Como essas propriedades são determinadas?
 O comportamento mecânico de um material reflete a relação entre sua resposta ou deformação a uma carga ou força que esteja sendo aplicada. Algumas propriedades mecânicas importantes são a resistência, a dureza, a ductibilidade e a rigidez. As propriedades mecânicas de um material são determinado a partir de ensaios mecânicos. Esses ensaios são realizados a partir de CP (corpos de prova) com dimensões e forma especificadas em normas técnicas. Os ensaios mecânicos simulam esforços que os materiais iram sofrer sobre condições reais de “trabalho”
6 - Como é feito um teste de tração, qual se obtém de um teste como esse. Qual a importância desse teste?
 Em um ensaio de tração, um corpo de prova ou provete é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este é fixado em uma máquina universal de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes e também obtém o gráfico tensão-deformação, no qual é possível analisar o comportamento do material ao longo do ensaio. A importância deste ensaio e nos permite medir satisfatoriamente a resistência do material.
7 - O que é limite de escoamento e limite de resistência a tração.
 
 O limite de escoamento é justamente o ponto onde começa a deformação irrecuperável (ou plástica) do material. A partir deste ponto o material só recuperará a parte elástica de sua deformação e ficará com uma deformação permanente e irreversível.
 Limite de resistência à tração (LRT), é indicada pelo ponto máximo de uma curva de tensão-deformação e, em geral, indica quando a criação de um "pescoço" (necking) irá ocorrer. Em outros termos é a máxima tensão que um material pode suportar ao ser esticado ou puxado antes de falhar ou quebrar.
8 - O que é um tratamento térmico?
 Tratamento Térmico é um aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o intuito de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. Entre os tratamentos térmicos podemos citar: recozimento, normalização, austêmpera, martêmpera, têmpera e revenido.
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?
 
 Têmpera é um processo de tratamento térmico de aços para aumentar a dureza e a resistência dos mesmos. A têmpera tem duas etapas: aquecimento e esfriamento rápido. O aquecimento tem como objetivo obter a organização dos cristais do metal, numa fase chamada austenitização. O esfriamento brusco visa obter a estrutura martensita. É comum que se submeta o material ao processo de revenimento, para reduzir as tensões e a fragilidadeprovenientes do processo de têmpera
10 - Diferencie cianetação, carbonitretação e boretação.
 Cianetação consiste em aquecer o aço em temperaturas acima de A1, em um banho de sal fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. Após a têmpera em óleo ou água o aço desenvolve uma camada dura, resistente ao desgaste.
 Carbonitretação é um tratamento termoquímico dado ao aço em que se promove o enriquecimento superficial simultâneo com carbono e nitrogênio. Utiliza-se para peças que necessitam de alta dureza superficial, alta resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais moderadas.
 Boretação é um processo termoquímico de tratamento de superfícies onde ocorre a difusão de átomos de boro para dentro da superfície formando um complexo de boretos (Fe2B).
11 - Defina corrosão e a importância de estuda - lá.
 
 A corrosão dos metais é um processo natural resultante, geralmente, de reações de oxirredução ou corrosão eletroquímica. Nesse processo, os metais sofrem desgastes por causa da ação de agentes naturais, como o gás oxigênio presente no ar. A corrosão é um tema de suma importância para quem lida com materiais sujeitos a esse processo. É importante entender essa reação química e, principalmente, saber evita-la com uma boa prevenção. Com isso, o dono de um negócio acaba por economizar em manutenção e em futuros prejuízos que, dependendo do material escolhido, pode resultar em acidentes graves e mortes.
12 - Quais são as oito deferentes formas de corrosão?
· Uniforme 
· Galvânica 
· Em frestas
· Por pite ou localizada
· Intergranular 
· Por lixiviação seletiva
· Erosão-corrosão
· Corrosão sob tensão
Atividade de Pesquisa 02: Ciência dos Materiais