1B - Avaliação Virtual 1
Questão 1 Matéria é tudo aquilo que, naturalmente, compõe o Universo. Material é a matéria que o homem processou e criou, de forma elaborada, uma utilidade com finalidade específica. específica. Escolha a alternativa que representa corretamente a diferença entre matéria e material: Escolha uma: d. Há milhões de anos, muitos dos organismos que morreram foram soterrados e, com a pressão da terra em cima deles, gerou uma matéria importante para a vida moderna, o petróleo. O homem, com sua inteligência, processou do petróleo dois materiais vitais atualmente: a gasolina e o gás de cozinha.
Questão 2 A Idade dos Metais Metais veio após a Idade Idade das Pedras. Pedras. O homem descobriu uma forma de extrair extrair os metais das das pedras que usava, utilizando calor. Começava, assim, os primórdios da fundição e da metalurgia. A idade dos Metais Metais costuma ser subdividida subdividida em Idade do Cobre, Cobre, Idade do Bronze Bronze e Idade do Ferro. Ferro. Após a leitura cuidadosa do texto indicado no Momento da Leitura ( https://pt.wikiped https://pt.wikipedia.org/wiki/Idad ia.org/wiki/Idade_dos_M e_dos_Metais etais), ), aponte a alternativa que apresenta corretamente tanto a cronologia como o f ato histórico descrito. Escolha uma: b. A idade do ferro foi a última a ocorrer, como subdivisão da Idade dos Metais, sendo que a Idade do Ferro ocorreu aproximadamente 7 mil anos após a Idade do Cobre. Os primeiros minerais explorados foram a hematita, a limonita e a magnetita.
Questão 3
Figura 4 - Diagrama ferro-carbono (CALLISTER, 2006 , p. 294)
Com base no diagrama ferro-carbono apresentado na Figura 4, indique a alternativa correta: Escolha uma: a. A cementita (Fe3C) é a fase que contém a maior porcentagem de carbono, por volta de 6,70%C.
Questão 4 Os materiais metálicos apresentam diversas propriedades mecânicas (digamos, características de atuação ou funcionamento) importantes para seu uso, sendo que as principais são escoamento, resistência à tração, ductilidade, tenacidade e resiliência. Após uma uma revisão cuidadosa sobre as definições definições das propriedad propriedades es mecânicas mecânicas (você pode, por exemplo exemplo usar o CALLISTER, 2006 p. 142-147, ou um livro de Ciências dos Materiais de sua preferência), escolha a alternativa que apresente a definição correta da propriedade mecânica apresentada: Escolha uma: c. Tenacidade é a habilidade de um material em absorver energia até que ele sofra fratura.
Questão 5 Estrutura cristalina é a maneira com que os átomos, íons ou moléculas se arranjam no espaço. Volte na página 4 e releia o primeiro parágrafo, até a Figura 3. Analise com bastante cuidado esta figura. Após essa revisão, aponte a alternativa correta: Escolha uma: b. A estrutura CFC comporta 14 átomos em sua estrutura, enquanto a estrutura CCC comporta 9 átomos. 1B - Avaliação Virtual 2
Questão 1
Podemos considerar que os defeitos cristalinos pontuais: Escolha uma: c. Provocam uma distorção no grão e, por consequência, na estrutura cristalina do material, o que colabora para o aumento de dureza.
Questão 2 O recozimento é o tratamento térmico em que o material, após aquecimento adequado, é submetido a um resfriamento lento (muitas vezes dentro do próprio f orno). Tem por finalidades principais o alívio de tensões e o amolecimento do material para operações mecânicas, por exemplo usinagem. Já a normalização requer resfriamento ao ar calmo, sendo um tratamento essencialmente para uniformização de estrutura do material. Podemos considerar como uma atribuição correta ao tratamento térmico de recozimento: Escolha uma: a. O recozimento pleno, por ocorrer em temperaturas acima da zona crítica (ou seja, zona de austenitização), possibilita que todas as estruturas originais sejam eliminadas e, com isso, novas estruturas de ferrita e perlita sejam formadas.
Questão 3 Considerando que a escolha do tratamento térmico é em função das propriedades mecânicas desejadas. Podemos considerar: Escolha uma: d. A principal diferença entre normalização e recozimento é que a primeira, necessariamente, tem que produzir grãos mais refinados e uniformes. Com isso, melhora propriedades como resistência à tração e tenacidade.
Questão 4 Uma empresa de usinagem recebia material de um cliente que causava problemas durante a fresagem. Uma das hipóteses seria de que o material estivesse com o tratamento térmico errado. Quando o Gerente da empresa de usinagem conversou com o cliente, este informou que o recozia para amolecê-lo, porém não conhecia o processo de fabricação do metal usado. Para resolver o problema causado na fresagem, pensando na qualidade do material e custo-benefício na resolução do problema, aponte qual seria uma solução adequada: Escolha uma: e. Pode-se aplicar a normalização no material antes do recozimento pleno, já que, operando-se nesta ordem, fazemos com que os grãos recozidos apresentem uniformidade de composição e esferoidização.
Questão 5
(http://www.mspc.eng.br/ciemat/aco140.shtml acesso em 19/10/16) A imagem mostra a um diagrama esquemático com a modificação de estruturas de um aço, em função do tempo. Analise este diagrama e assinale a alternativa que contenha uma interpretação correta: Escolha uma: c. Com o passar do tempo, independente da temperatura, observa-se a transformação de uma estrutura essencialmente perlítica em uma estrutura esferoidizada. 1B - Avaliação Virtual 3
Questão 1 Observe o diagrama TTT abaixo:
Modificado de http://www.inda.org.br/curva_ttt.php (acesso em 15/11/16) Considere as seguintes terminologias: A: austenita F: ferrita P: perlita C: cementita Escolha a alternativa que representa a descrição correta das curvas de tratamento térmico: Escolha uma: b. 1 representa um tratamento de têmpera sem revenimento, formando exclusivamente estrutura martensítica.
Questão 2 “Na têmpera o aquecimento é superior à temperatura crítica, que é de 727ºC. O objetivo é conduzir o aço a uma fase, na qual se obtém o melhor arranjo possível dos cristais do aço, para obter a futura dureza. Após dessa fase o aço pode ser submetido a outras fases, dependendo das necessidades. A temperatura nessa fase é temperatura de austenização. Cada aço tem sua composição, a temperatura de varia de aço para aço. A têmpera é obtida em temperaturas diferentes, o que depende da composição do aço da peça e dos seus objetivos. Portanto, a têmpera de uma dada peça leva em consideração muitos fatores.” (http://tratamentotermico.com/tempera.html , acesso em 22/11/16) Observe a figura a seguir, que mostra transformações de fases a partir da austenita:
(http://docplayer.com.br/14534486-Universidade-federal-do-para-instituto-de-tecnologia-programa-de-posgraduacao-em-engenharia-industrial-jovanio-gomes-tenorio.html , acesso em 22/11/16) Com relação ao esquema demostrado na figura, escolha a alternativa correta: Escolha uma: c. Bainita e perlita são microconstituintes de mesma estrutura, diferenciando apelas as larguras das lamelas, em função da velocidade de resfriamento.
Questão 3 Observe o diagrama TTT abaixo:
http://www.inda.org.br/curva_ttt.php (acesso em 15/11/16) Das alternativas abaixo, escolha a que descreve corretamente o comportamento do diagrama TTT do aço AISI 4340: Escolha uma: c. É um aço de altíssima temperabilidade, capaz de formar martensita até mesmo quando resfriado ao ar.
Questão 4 “A têmpera nos ferros fundidos é similar à dos aços, sendo que a temperatura de austenitização nos ferros fundidos comerciais oscila entre 850 e 930°C, dependendo da natureza da matriz bruta de fusão e da dureza desejada com a têmpera.” (CARMO, D.J. (2004). Tratamentos Térmicos de Aços e Ferros Fundidos . Itaúna. SENAI-DR.MG) Os ferros fundidos podem ser, essencialmente, brancos, cinzentos, nodulares e maleáveis, sendo suas matrizes de uma única fase ou combinação de fases. Em relação à capacidade de têmpera e aplicações do ferro fundido temperado, escolha a alternativa correta: Escolha uma: d. As maiores concentrações de silício tendem a requerer maiores tempos e temperaturas de austenitização, visto que o silício dificulta a solubilização do carbono na austenita.
Questão 5 Observe os dois gráficos a seguir, referentes ao revenimento de ferros fundidos:
http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=149 (acesso em 16/11/16) Escolha a alternativa correta, quanto ao revenimento em ferros f undidos: Escolha uma: c. Temperaturas da ordem de 550°C já produzem um alívio de tensões satisfatório, mesmo quando mantidos a essa temperatura por tempos da ordem de 1 hora. 2B - Avaliação Virtual 4
Questão 1 Temperabilidade é a capacidade que o material tem em formar martensita quando submetido ao tratamento térmico de têmpera. Quanto mais martensita é formada em toda extensão radial, mais temperável é o material. Com base no gráfico mostrado abaixo, assinale a alternativa correta:
Escolha uma: a. Por apresentar uma variação pequena e possuir as maiores durezas, o aço A é o mais temperável.
Questão 2
(Questão adaptada de http://www.ifsc.edu.br/arquivos/contratacao/Concurso%20Edital%20322015/FABRICACAO_MECANICA.pdf , questão 21, em 04/12/16). Comparando aços com diferentes elementos de liga, e sabendo quais fases e microconstituintes são formados nos aços em função desses elementos, podemos afirmar que: Escolha uma: c. A temperabilidade de um aço é a sua capacidade de ser endurecido pela formação de martensita.
Questão 3 A temperabilidade não depende apenas da capacidade do aço em formar martensita. Além disso, as propriedades do meio de têmpera, e a capacidade do material em dissipar calor, são pontos centrais para o sucesso na têmpera. (Questão adaptada de http://www.cespe.unb.br/concursos/_antigos/2008/PETROBRAS2008/arquivos/PETRO08_001_1.pdf , questão 113, em 04/12/16). Sabendo quais são os fatores que influenciam no sucesso em se obter um material temperado, assinale a alternativa que define corretamente o conceito de temperabilidade: Escolha uma: a. Velocidade de transformação da martensita até o joelho da curva TTT.
Questão 4
(Com base na questão 41 do ENADE 2008, prova de engenharia grupo V).
Um eixo deve ser temperado de modo que não sofra distorções. É escolhido, então, um óleo para realizar o tratamento térmico. Considerando que um projeto exija dureza superficial perto de 50 HRC e de núcleo entre 40-50 HRC, e baseando-se nos custos de material, assinale a alternativa correta: Escolha uma: d. Tanto os aços 4140 quanto 4340 são adequados ao projeto. Porém, o aço 4140 custa menos que o 4340, pois possui menos elementos de liga. Portanto, o aço escolhido deve ser o 4140.
Questão 5
(Questão adaptada de https://www.aprovaconcursos.com.br/questoes-de-concurso/questao/222562 , acesso em 04/12/16). Foram submetidos dois aços a um ensaio de temperabilidade, sendo estes SAE 1060 (aço A) e SAE 1060 modificado (aço B), com adição de manganês. Como meios de resfriamento, utilizaram-se água com sal à temperatura ambiente, óleo à temperatura ambiente e ar calmo. Medidas de dureza mostraram que o aço modificado obteve valores da ordem de 2-5 HRC a mais. Podemos prever que: Escolha uma: e. O aço B apresentará maior temperabilidade que o aço A, pois o aço A somente será totalmente endurecido em água, enquanto o aço B será totalmente endurecido em óleo. 2B - Avaliação Virtual 5
Questão 1 Quando a temperabilidade é suficiente, é possível realizar a têmpera com um rápido estágio de homogeneização da temperatura da peça antes de atingir Mi: é a martêmpera, onde um banho a cerca de 350 ºC permite igualar a temperatura entre a superfície e o centro da peça com o aço ainda no campo austenítico. A aust êmpera consiste no resfriamento rápido até o patamar de temperatura de transformação bainítica, o qual é então interrompido, sendo seguido pela manutenção a esta temperatura até a conclusão da transformação bainítica, seguida por resfriamento rápido. Sobre a martêmpera e a austêmpera, é correto afirmar que: Escolha uma: c. Tanto a martêmpera quanto a austêmpera são processos que igualam a temperatura da peça, com finalidade de formar, respectivamente, martensita e bainita fina.
Questão 2 Tanto o tratamento sub-zero quanto o criogênico destinam-se aos materiais cuja transformação martensítica total ocorre abaixo de zero graus Celsius. Essa transformação é possível pois, até temperatura ambiente, permanece austenita retida na estrutura que, tendo carbono suficiente, ainda pode gerar martensita. (Questão adaptada de http://download.inep.gov.br/educacao_superior/enade/provas/2011/ENGENHARIAGRUPO%20V.pdf , questão 36, em 23/12/16). O aço ABNT D2 é utilizado para fabricação de matrizes de estampagem, por ser um aço ferramenta para trabalho a frio. Um problema típico desse aço é que ele possui grande possibilidade de ocorrência de austenita retida, o que o torna suscetível a pontos de fragilização, pela presença de microestruturas menos resistentes. O diagrama TTT para o aço ABNT D2 está ilustrado na figura a seguir:
Para minimizar o problema da austenita retida, sugere-se realizar: Escolha uma: e. Têmpera direto em sub-zero e posterior revenimento múltiplo.
Questão 3 “Nos tratamentos termoquímicos de endurecimento superficial de aços com baixo teor de carbono, há o enriquecimento desses com átomos intersticiais por um mecanismo de difusão atômica.” “Elementos de máquinas, tais como, as engrenagens de aço baixo carbono, podem ter a superfície endurecida por um tratamento termoquímico de cementação. Normalmente, esse tipo de tratamento é realizado para temperaturas acima da temperatura de austenitização do material.” Para os tratamentos superficiais, escolha a alternativa correta: Escolha uma: b. Temperaturas mais altas propiciam menores tempos de cementação, pois aceleram a energia de difusão do carbono pela rede cristalina.
Questão 4 “A têmpera por indução é um processo de fabricação que produz um endurecimento da superfície de determinado material, onde o aquecimento se dá através de indução elétrica e há um resfriamento brusco, que normalmente ocorre com o auxílio de água. O campo magnético induz uma corrente elétrica temporária que aquece o material, mas apenas a uma profundidade mais rasa. O material é então imediatamente arrefecido em um banho. O arrefecimento após o aquecimento, deve ser feito de forma súbita, para provocar a formação de cristais dentro das camadas mais externas do material, porém, o material do núcleo não é afetado e mantém as suas propriedades originais. Esta dupla natureza é uma característica chave do processo de têmpera por indução.” Assinale a alternativa correta sobre a têmpera por indução: Escolha uma: c. Qualquer material pode ser temperado por indução, independente de sua geometria e composição químic a, já que o indutor é sempre geometricamente dedicado à peça tratada.
Questão 5 Tratamentos superficiais podem ocorrer por processos químicos e físicos. Nos processos químicos, sempre há mudanças na estrutura do material base, seja por transformação química ou distorção da rede cristalina. Nos processos físicos não há mudança química na estrutura-base, porém gera discreta mudança dimensional. Observe o esquema a seguir:
Trata-se de um esquema que mostra o tratamento superficial de: Escolha uma: a. Deposição física de vapor 2B - Avaliação Virtual 6
Questão 1 “A precipitação de fases durante o envelhecimento, em particular nas ligas de alumínio, é o principal mecanismo do tratamento conhecido como ‘Endurecimento por Precipitação’. Muito embora alguns processos industriais não tenham como objetivo principal o endurecimento por precipitação, este processo de endurecimento sempre acontece. Dessa forma, analisar mais detalhadamente as etapas do processo produtivo passa a ser imprescindível para o entendimento das transformações que ocorrem com o metal e as variações de propriedades mecânicas, ajudando na definição de variáveis que necessitem de um maior grau de controle.” Em relação ao envelhecimento por precipitação, é correto afirmar: Escolha uma: d. Durante o envelhecimento, precipitados surgem dentro dos grãos, fato que eleva consideravelmente a dureza e a resistência mecânica do material.
Questão 2 “O requerimento geral para o endurecimento por precipitação de soluções sólidas supersaturadas envolve a formação de precipitados finamente dispersos durante o tratamento térmico de envelhecimento, sendo este por sua vez natural ou atificial. O envelhecimento deve ocorrer não somente abaixo da temperatura de equilíbro solvus, mas também abaixo do gap de miscibilidade metaestável, chamada de linha solvus da zona de GuinierPreston.” Em relação às fases de envelhecimento de uma liga de alumínio, é correto afirmar: Escolha uma: a. Formam-se aglomerados de solutos que são coerentes com a matriz, causando grande pressão devido à incompatibilidade entre os tamanhos dos átomos de soluto e solvente.
Questão 3 “Diversos trabalhos na literatura demonstram que, quando estruturas de titânio são submetidas a tratamentos térmicos, os problemas freqüentemente associados à fundição, como inclusão de gases, baixa densidade, alta pressão de injeção do molde, podem ser contornados. O tratamento térmico visa, sobretudo, aliviar as tensões do processo de fundição e otimizar propriedades especiais como resistência à fratura, resistência à fadiga e à dureza.” Em relação aos tratamentos térmicos das ligas de titânio, é correto afirmar: Escolha uma: e. Ligas α não sofrem grande influência de tratamentos térmicos, razão pela qual são boas candidatas a sofrerem processos de soldagem.
Questão 4 “A solubilização consiste em aquecer o material a uma temperatura bem elevada, em geral relativamente próxima do ponto de fusão, de tal modo que nesta temperatura, com os coeficientes de difusão dos elementos de liga no alumínio já suficientemente aumentados, seja possível a migração desses átomos, proporcionando a dissolução, completa depois de um certo tempo de permanência nesta temperatura, das fases secundárias inicialmente presentes na liga. Esta etapa do tratamento térmico é fundamental para assegurar que o envelhecimento subseqüente, realizado em temperatura bem mais baixa e tempo mais prolongado, ocorra de modo controlado, de tal maneira que os precipitados sejam formados de forma controlada, principalmente no que se refere ao tamanho dos mesmos e conseqüentemente sua coerência com a matriz.” Em relação ao tratamento térmico de alumínio, podemos afirmar: Escolha uma: e. Todas as ligas de alumínio podem ser termicamente tratadas por recozimento de recristalização, porém apenas algumas das ligas de alumínio sofrem solubilização e envelhecimento.
Questão 5
As ligas de cobre são passíveis de tratamentos térmicos para melhorar suas propriedades mecânicas, apensar de muitas não apresentarem mudanças significativas em suas propriedades se usadas como-fabricadas. A maior atenção é dada ao tamanho de grão, já que este pode oferecer mudança na resistência mecânica em função do seu tamanho. Em relação ao comportamento das ligas de cobre tratadas termicamente, é correto afirmar: Escolha uma: c. Latões com teores menores que 70% de cobre formam várias fases secundárias e, por isso, precisam passar por homogeneização de estrutura para trabalho a f rio. 2B - Avaliação Virtual 7
Questão 1 O tratamento térmico de cementação busca através da introdução de carbono na superfície do aço, em conjunto com o processo de têmpera, um aumento da dureza superficial das peças. Em uma empresa onde há meios distintos de cementação - meio líquido (banho de sal) ou gasoso, é necessário especificar o processo mais adequado tendo em vista os fatores técnicos e econômicos.” Um projeto de cementação deve levar em conta, essencialmente: Escolha uma: d. A geometria da peça e a camada cementada requerida, podendo-se assim decidir entre um tratamento com banho de sal ou a gás.
Questão 2 “No passado, já houve quem dissesse que uma peça temperada sempre se apresentaria empenada e distorcida e que, quando isto não acontecesse, seria uma obra do acaso. Atualmente, uma afirmação destas é inaceitável, pois, existem aços, fornos para tratamentos térmicos, equipamentos para controle de qualidade e profissionais qualificados que permitem a execução de processos eficientes, eficazes e repetitivos.” Em um tratamento térmico de têmpera, ocorrendo uma distorção acima do especificado, deve-se considerar que: Escolha uma: c. Essencialmente o meio de resfriamento não foi o adequado às especificações de severidade de têmpera do material, em função de sua geometria.
Questão 3 Distorção é um fenômeno que todo material está sujeito, quando passível de modificação em sua estrutura cristalina. O que determinará o nível de distorção será a magnitude da mudança de energia do material. Uma empresa de usinagem recebeu barras redondas de um material e, para facilitar a usinagem, decidiu fazer uma normalização nas barras. Após o resfriamento, notou que as barras sofreram distorção. Tal distorção pode ter como explicação: Escolha uma: b. Alívio de tensões provindas do processo de f abricação.
Questão 4 “Nos dias atuais o fenômeno de descarbonetação de aço é controlado e está sendo cada vez mais estudado e utilizado em determinadas aplicações, como no caso de facas moldáveis, utilizada no corte de couro de sapatos. Neste conjunto as facas devem possuir uma estrutura com altas resistências mecânica e ao desgaste para possibilitar o corte do couro através de forças de impacto, porém precisa possuir certa ductilidade para que formato da ferramenta de corte desejado seja adquirido.” O fenômeno da descarbonetação é indesejado em qualquer tratamento térmico convencional. Podemos atribuir esse fenômeno, essencialmente: Escolha uma: a. A um tempo demasiado de aquecimento da peça aliada a uma alta temperatura, sem a proteção superficial adequada contra a difusão do carbono para os gases do forno.
Questão 5 “O tratamento térmico dos aços ferramenta apresenta muitas peculiaridades. Por uma série de fatores, e não apenas fatores metalúrgicos, pode ser considerado muito diferente do tratamento térmico de aços ao carbono ou baixa liga, por exemplo, aplicados em peças seriadas. Primeiramente, pela alta dependência das propriedades finais do material com o tratamento térmico aplicado. As condições de temperatura, tempo e taxas de aquecimento e resfriamento, os equipamentos utilizados, enfim todo o procedimento pode estar e, na maioria dos casos, estará fortemente relacionado ao desempenho final da ferramenta.” Aços-ferramenta possuem valor agregado tal que se torna praticamente proibitivo ocorrer uma falha no processo de tratamento térmico. Assinale a alternativa que mostra uma falha grave no processo de tratamento: Escolha uma: e. Controlar apenas a temperatura da atmosfera do forno em três pontos distintos.
