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A carbonetação, também chamada de cementação é um processo de difusão que pode ser realizado em meio sólido, líquido e gasoso, em alguns casos mais específicos pode-se utilizar também o plasma. Este processo depende principalmente de temperatura, tempo, composição química do material e diferença de concentração de carbono. Conhecendo as propriedades do carbono na estrutura dos materiais, a difusão que ocorre na cementação é utilizada para aumentar que característica superficial do material?
Conhecendo as propriedades do carbono na estrutura dos materiais, a difusão que ocorre na cementação é utilizada para aumentar que característica superficial do material?

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A difusão de carbono na cementação é utilizada para aumentar a dureza superficial do material. Isso ocorre porque o carbono difundido na superfície do aço forma uma camada rica em carbono que, após tratamento térmico, resulta em uma camada endurecida, melhorando a resistência ao desgaste e à fadiga da peça.

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Características dos Sólidos

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FIXANDO O CONTEÚDO

1. A difusão nos sólidos pode ser utilizada como forma de tratamen¬to e melhoria de propriedades físicas de alguns materiais. Ademais, nos processos de fabricação, mais precisamente na etapa de solidificação, a difusão também se faz presente. Todavia existem fatores que podem acelerar ou desacelerar a difusão quando em regime transitório, eles são:
Assinale os fatores que podem acelerar ou desacelerar a difusão em regime transitório.
a) Temperatura e Coeficiente de Difusividade.
b) Gradiente de concentração e o tempo.
c) Tempo e a Constante dos Gases.
d) Temperatura e Gradiente de Difusão.
e) Temperatura e Gradiente de Concentração.

FIXANDO O CONTEÚDO

2. Complete as lacunas:
O coeficiente de pode ser relacionado aa _ e a energia de ativação do processo. Com base em diferentes composições __, a energia de ativação pode ser ou _, como é o caso de difusões intersticiais ou de átomos menores, onde a energia de ativação é _. No caso de difusão ______ a energia de ativação do processo é muito mais _ do que a intersticial.
a) difusão – tempo – físicas – alta – alta – baixa – substitucional - baixa.
b) difusão – temperatura – químicas – alta – baixa – baixa – intersticial - alta.
c) difusão – constante – físicas – baixa – alta – baixa – substitucional - alta.
d) difusão – temperatura – químicas – baixa – alta – baixa – substitucional - alta.
e) difusão – temperatura – químicas – baixa – alta – baixa – substitucional – baixa.

FIXANDO O CONTEÚDO

3. As leis de Fick são equações utilizadas para calcular a difusão tanto em fase estática como transitória. Sendo a primeira lei para difusão estática e a segunda transitória. A segunda lei foi desenvolvida para satisfa¬zer a condição onde o perfil de concentração é variável com base no tempo. A segunda lei de Fick é expressa pela Equação diferencial abaixo:

Para calcular a segunda lei de Fick ainda é necessário definir as condições adversas de contornos. Uma das soluções é o cálculo de concentração, expresso por:
Através do conhecimento da fórmula para o cálculo de concentração, assinale a alternativa que contenha a definição dos itens componentes da expressão:

∂C/∂t = −D ∂²C/∂X²

Cs − Cx / Cs − Co = erf ( X / 2√Dt )
a) Cs = Concentração na saturação; Cx = Concentração inicial; C_o = Concentração final; D = Coeficiente de difusividade; t = Tempo.
b) Cs = Concentração na superfície; Cx = Concentração baseada em uma distância “x”; Co = Concentração inicial; D = Coeficiente de difusividade; t = Tempo.
c) Cs = Concentração na superfície; Cx = Concentração baseada em uma distância “x”; Co = Concentração ótica; D = Diâmetro do Átomo; t = Tempe¬ratura.
d) Cs = Concentração na superfície; Cx = Concentração baseada em uma distância fixa; Co = Número Atômico ou Massa; D = Coeficiente de difusividade; t = Tempo.
e) Cs = Concentração Superficial; Cx = Concentração baseada em uma distância “x”; Co = Concentração inicial; D = Difusão Sólida; t = Temperatura.

FIXANDO O CONTEÚDO

4. Complete as lacunas no trecho abaixo:
Na ___ de um material a difusão só ocorre em materiais que tenham _ teor de , isso porque a difusão precisa de um __ de concentração para que ocorra. Caso um material com _ carbono seja submetido a este processo, ocorre o inverso, onde os átomos de carbono _ o material para a atmosfera, este processo é chamado de _______.
a) descarbonetação – alto – argônio – diferencial – baixo – deixam - carbonetação.
b) carbonetação – alto – hélio – diferencial – baixo – deixam - descarbonetação.
c) carbonetação – alto – carbono – diferencial – alto – deixam - descarbonetação.
d) descarbonetação – baixo – enxofre – diferencial – alto – deixam - descarbonetação.
e) carbonetação – baixo – carbono – diferencial – alto – deixam - descarbonetação.

FIXANDO O CONTEÚDO

5. Para a compreensão do estudo dos diagramas de fase é necessário a obtenção de conhecimento acerca dos conceitos iniciais que englobam seu uso. Leia as afirmacoes e assinale a alternativa correta:
Uma fase é definida como parte de um sistema completo e homogêneo, desde que delimitado por uma fronteira.

Porque

As fronteiras delimitam as propriedades químicas e físicas de cada uma das fases observadas.
a) A primeira afirmação é verdadeira e a segunda é a justificativa da primei¬ra.
b) As duas afirmações são verdadeiras e a primeira não é uma justificativa da segunda.
c) A primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
d) Nenhuma afirmação é verdadeira.
e) A primeira afirmação é verdadeira, mas a segunda não é sua justificativa.

FIXANDO O CONTEÚDO

6. Através dos conceitos estudados para a compreensão dos diagramas de fases, adquire-se conhecimentos sobre diversos segmentos da ciência dos materiais. Sabendo estes conceitos, assinale V para verdadeiro e F para falso:
Assinale V para verdadeiro e F para falso nas seguintes afirmações:

( ) Microestrutura de um material é uma região delimitada, utilizada para observação em um microscópio ótico (eletrônico ou varredura). Essa microestrutura pode ser composta de uma única ou mais fases.
( ) O limite de solubilidade é a máxima condição para que uma fase possa se dissolver em outra (solúvel). Isto é, o limite máximo que um Solvente pode dissolver-se em um determinado Soluto.
( ) O limite de solubilidade é variável com base nas condições do ambiente em que solvente e soluto se encontram.
( ) Diagrama de fases é uma representação gráfica de fases equilibradas, com base em temperatura e pressão suficientes para a obtenção de determinada substância em um estado físico da matéria (sólido, líquido e gasoso).
a) F – F – V - V
b) V – F – V - V
c) V – F – F - V
d) V – F – V - F
e) V – V – V - V

FIXANDO O CONTEÚDO

7. Os diagramas binários são representações gráficas que possuem dois componentes, temperatura e composição química. Um dos diagramas binários mais comuns é o diagrama eutetóide. Neles ocorre uma reação simi¬lar aos eutéticos, porém, esta transformação acontece em estado sólido. Fazendo com que duas fases sólidas se formem a partir de outra também sólida. Um dos exemplos mais clássicos do diagrama eutetóide é:
Assinale o exemplo mais clássico do diagrama eutetóide:
a) Diagrama Fe-S.
b) Diagrama Cr-Ni.
c) Diagrama Al2O3-MgO.
d) Diagrama Cu-Zn-Al.
e) Diagrama Fe-C.

FIXANDO O CONTEÚDO

8. Diferentemente dos diagramas binários, os tenários possuem três parâmetros ou elementos. Sendo comumente expresso em forma de uma isopleta, que se comporta em forma de um triângulo. As isopletas são apenas uma representação em duas dimensões, uma fatia pequena de um diagrama tenário, para otimizar sua leitura elas possuem um parâmetro fixo, qual é esse parâmetro:
Qual é o parâmetro fixo nas isopletas para otimizar a leitura dos diagramas tenários?
a) Pressão.
b) Tempo.
c) fase sólida.
d) Temperatura.
e) Todos os três parâmetros são fixos.