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Tratamentos térmicos em fornos com oxigênio causam a descarbonetação superficial dos aços. Esse processo depende da difusão do carbono do interior ...

Tratamentos térmicos em fornos com oxigênio causam a descarbonetação superficial dos aços. Esse processo depende da difusão do carbono do interior para a superfície do aço e sua reação com o oxigênio. A espessura de descarbonetação, x, depende da temperatura,T, e do tempo, t, segundo a expressão x2 = D(T) . t, em que D(T) é a difusividade em função da temperatura, com uma energia de ativação de 241000J/mol e constante dos gases R = 8,314 J/mol . K. Um engenheiro solicitou o tratamento térmico de uma peça plana em aço ao carbono durante 1 hora a temperatura de 875°C e observou, depois, por metalografia que a região com maior descarbonetação era de 200 m. Ele achou a perda muito significativa e resolveu reduzir a região de descarbonetação para 20 m. Que temperatura ( ±1°C) ele precisou empregar mantendo o mesmo tempo de tratamento térmico?

A) 495°C
B) 698°C
C) 768°C
D) 875°C
E) 971°C

Essa pergunta também está no material:

engenheiro_a_de_equipamentos_junior_inspecao
17 pág.

Inspeção Universidade Federal de UberlândiaUniversidade Federal de Uberlândia

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, podemos usar a equação x^2 = D(T) * t, onde x é a espessura de descarbonetação, D(T) é a difusividade em função da temperatura e t é o tempo do tratamento térmico. Primeiro, precisamos calcular a difusividade D(T) usando a energia de ativação e a constante dos gases. Em seguida, podemos usar a equação para encontrar a temperatura necessária para reduzir a região de descarbonetação para 20 μm. Vamos calcular a difusividade D(T): D(T) = D0 * exp(-Ea / (R * T)) Onde: D0 = constante de difusão pré-exponencial Ea = energia de ativação R = constante dos gases T = temperatura em Kelvin Agora, podemos usar a equação x^2 = D(T) * t para encontrar a temperatura necessária. Vou calcular e analisar as opções fornecidas. A) 495°C B) 698°C C) 768°C D) 875°C E) 971°C Após os cálculos, a opção correta é: B) 698°C

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