Exercícios de Materiais
1. Explique Explique sucintament sucintamentee por que, durante durante a solidifica solidificação, ção, uma uma liga com a composiçã composição o eutética eutética forma uma microestrutura que consiste em camadas alternadas das duas fases sólidas? Resolução !pós a solidificação, uma liga de composição eutética forma uma microestrutura consistindo de camadas alternadas de duas fases sólidas, porque durante a solidificação de difusão at"mica de#e ocorrer, e com essa configuração em camadas o comprimento do camin$o de difusão para os %tomos é um mínimo. &. 'ual é a diferença diferença entre a fase fase e um microcon microconstituin stituinte? te? Resolução ! fase é uma parte $omog(nea do sistema com características físicas e químicas uniformes, enquanto que um microconstituinte é um elemento de identificação da microestrutura )que pode consistir em mais de uma fase*. +. )a* 'ual 'ual a diferen diferença ça entre entre os aços aços $ipoeute $ipoeutetóides tóides e os aços aços $ipereute $ipereutetóides tóides?? )* )* em um aço aço $ipo $ipoeu eute tetó tóid ide, e, irão irão exist existir ir tant tanto o a ferr ferrita ita eute eutetó tóid idee quan quanto to a ferr ferrit itaa proeutetóide. Explique a diferença entre elas. 'ual ser% a concentração de carono em cada uma delas? Resolução )a* -m aço $ipoeuteutói $ipoeuteutóide/ de/ tem uma concentração concentração de carono carono inferior inferior 0 eutetóide, eutetóide, por outro lado, um aço $ipereutetóide tem um teor de carono maior do que a eutetóide. )* ara um aço $ipoeuteutóide, o ferrite proeutetóide é um microconstituinte que formou acima da temperatura eutetóide. ! ferrita eutetóide é um dos componentes da perlita formada, a uma temperatura aaixo da eutetóide. ! concentração de carono para as ferritas é 2,2&&3 em peso 4. 5. 'ual é a concent concentração ração de de carono carono em uma uma liga de ferro6 ferro6caro carono no para para a qual a fração fração da da cementita total é de 2,12? Resolução Esse problema pede que se calcule a concentração de carbono de uma liga de ferro-carbono para para que a fração fração de cementita cementita total de 0,10. 0,10. Aplicaçã Aplicação o da regra da alavanc alavanca a (na forma da Equação 9.1! produ"
7. 4alcule 4alcule as fraç8es fraç8es m%ssicas m%ssicas de ferrite ferrite proeutetóid proeutetóidee e de perlita perlita que se formam formam em uma uma liga ferro6carono que contém 2,+73p 4.
As fraç#es em massa de ferrita e perlita proeutet$ide que se formam em 0,%&' em peso da liga ferro-carbono são considerados neste problema.
E, para ferrite proeutetóide
Esse problema pede que se determinar a concentração de carbono em uma liga de ferro-carbono, tendo as fraç#es em massa de ferrita e perlita proeutet$ide)
9. !s fraç8es m%ssicas de ferrite total e de cementita total emu ma liga ferro6 carono são de 2,:1 e 2,2:, respecti#amente. Essa é uma liga $ipoeutetóide ou $ipereutetóide? or que? Resolução *este problema estamos atribu+dos valores de e e% para uma liga ferro-carbono (0,91 e 0,09, respectivamente!, e depois pede-se especificar se a liga / ipoeutet$ide ou ipereutet$ide. Emprego da regra da alavanca para total que leva a
Agora, para resolver 0, a composição da liga, / de 0 0,2 3t' . Assim, a liga / ipoeutet$ide desde 0 / inferior a 0,42 3t' . ;. 4ite sucintamente as diferenças entre a perlita, a ainita e cementita glouli
As microestruturas da perlita, bainita e cementita globuli"ada, todas consistem em fases ferrita e cementita. 5ara perlita, as duas fases e6istem como camadas que se alternam com a outra. 7ainita consiste de part+culas da cementita muito finas e paralelas em forma de agula
que são cercados de uma matri" -ferrita. 5ara cementita globuli"ada, a matri" / a ferrita, e a fase cementita est8 na forma de part+culas esfer+cas. A 7ainita / mais dura e mais forte que a perlita, a qual, por sua ve", / mais dura e mais forte do que cementita globuli"ada.
. :sando o diagrama de transformação isot/rmica para uma liga ferro-carbono com
a! b!
c! d!
e!
composição eutet$ide, especifique a nature"a da microestrutura final (em termos de microconstituintes presentes e das porcentagens apro6imadas de cada um deles! para uma amostra pequena que foi submetida aos tratamentos tempo-temperatura descritos a seguir. 5ara cada caso, considere que a amostra estava inicialmente a 420 ; (1<00;! e mantida nessa temperatura durante tempo suficiente para atingir uma estrutura completamente austen+tica e omog=nea. >esfriamento r8pido at/ %&0;, manutenção nessa temperatura durante 10 % s e então t=mpera ambiente. >esfriamento r8pido at/ 200;, manutenção nessa temperatura durante esfriamento r8pido at/ 22&;, manutenção nessa temperatura durante 10 % s e então t=mpera ambiente. >esfriamento r8pido at/ &4&;, manutenção nessa temperatura durante 0 s, resfriamento r8pido at/ %&0; manutenção nessa temperatura durante 100s e então t=mpera ambiente. >esfriamento r8pido at/ 1&0;, manutenção nessa temperatura durante 1&0 s, e então t=mpera ambiente.
Resolução Esse problema nos pede para determinar a nature"a da microestrutura final de uma liga de ferro-carbono de composição eutet$ide, que foi submetido a v8rios tratamentos t/rmicos isot/rmicos.
)a* 1223 ainita )* 723 perlita fina, &73 ainita, and &73 martensita )c* 1223 perlita grossa )d* 1223 perlita fina )e* 723 ainita and 723 martensita . ?upona que um aço com a composição eutet$ide se@a resfriado desde 420; at/ 24&; em menos de 0,& s e então mantido nessa temperatura. uanto tempo ir8 levar para que a reação de transformação da austenita em perlita atin@a &0' de sua totalidadeB
Resolução onsiderar a transformação isot/rmica de uma liga de ferro-carbono de composição eutet$ide. Ca igura 10., uma lina ori"ontal de 24& D intercepta as curvas de reação de transformação a &0' e completa (100'!, em torno de 0 e %00 segundos, respectivamente.
:. >aça uma cópia do diagrama de transformação isotérmica para uma liga de ferro6 carono com composição eutetóide e então esoce e identifique nesse diagrama as traetórias tempo6temperatura utili
c* 723 perlita grosseira, &73 ainita e &73 martensita Resolução Abai6o / mostrado o diagrama de transformação isot/rmica para uma liga de ferro-carbono eutet$ide, com tempo e temperatura caminos que o rendimento (a! 100' perlita grossa, (b! &0' martensita e &0' de austenita, e (c! &0' perlita grossa , &' bainita e martensita &'
