Metalurgia Flashcards
A corrosão pode ser definida como um processo de degradação de um material pela ação do meio.
Para os metais o processo de corrosão consiste em?
Consiste em uma reação química na qual há uma transferência de elétrons de uma espécie química para outra.
Quais são os dois tipos de corrosão nos metais?
Química (ou seca): ocorre com o contato direto e ter o material e o agente corrosivo, sem a presença de eletrólito(solução aquosa) e sem a formação de corrente elétrica.
Eletroquímica ( úmida ou galvanica): Ocorre na presença de eletrólito (meio aquoso) e envolve a formação de corrente elétrica.
O local onde ocorre a oxidação é denominado?
O local onde ocorre a redução é denominado?
O local onde ocorre a oxidação é chamado de anodo, a oxidação é frequentemente chamada de reação anódica.
O local da redução é chamado de cátodo.
A reação de oxidação também é conhecida como?
Reação anódica
Sabendo que a polaridade dos polos é determinada pela direção do fluxo de elétrons. Qual a polarização do ânodo e do cátodo em uma célula galvanica?
O ânodo é o polo negativo, de onde os elétrons saem, enquanto o cátodo é o polo positivo, para onde os elétrons fluem.
Verdadeiro ou falso:
Ânodo: é o polo positivo, sofre redução por ganhar elétrons e é o agente oxidante.
Cátodo: é o polo negativo, sofre oxidação porque perde elétrons e é o agente oxidante.
Falso. As descrições estão invertidas!
Defina o fenômeno de passividade e a ação que ocorre para gerar tal fenômeno.
Quando alguns metais e ligas normalmente ativos perdem sua reatividade química e se tornam extremamente inertes sob condições específicas.
Acredita-se que esse comportamento passivo seja resultante da formação de um filme de óxido muito fino e altamente aderente sobre a superfície do metal, servindo como uma barreira de proteção contra corrosão adicional.
Qual o fenômeno que ocorre nos aços inoxidáveis que garante a eles a proteção contra a corrosão?
E qual o requisito para a liga ter esse propriedade contra a corrosão?
Os aços inoxidáveis são altamente resistentes à corrosão como resultado da passivação. Eles contém pelo menos 11% de Cromo em sua composição, o qual reage com o oxigênio do ar formando uma fina camada de oxidação de cromo na superfície do metal.
Sobre prevenção da corrosão.
Explique o processo de Proteção Catódica( proteção galvânica, ânodo de sacrifício ou metal de sacrifício) ?
E qual a relação com o potencial de redução?
A proteção catódica consiste em conectar, de forma direta ou indireta, a um metal ou estrutura metálica que deseja proteger da oxidação um outro metal com o potencial de redução menor.
Uma tubulação de ferro enterrada pode ser protegida contra a corrosão com a adição de um metal de sacrifico feito de Mg, Al ou Zinco, visto que esses três metais possuem menor potencial de redução quando comparados com o potencial de redução do Ferro.
Sobre a estrutura cristalina cúbica de face centrada (CFC):
Quantos átomos uma célula unitária possui?
Qual a fórmula da áreas em função do raio atômico?
Qual o fator de empacotamento?
Possui 4 átomos.
a = 2R (2)^(1/2)
FEA = 0,74
MONEY TIME MONEY
Sobre a estrutura cristalina cúbica de face centrada (CCC):
Quantos átomos uma célula unitária possui?
Qual a fórmula da áreas em função do raio atômico?
Qual o fator de empacotamento?
Possui 2 átomos por célula unitária.
a = 4R / (3)^(1/2)
FEA = 0,68
O que é FEA?
Fator de empacotamento atômico. O volume das esferas atômicas/ pelo volume total da célula unitária.
As propriedades listas abaixo estão relacionadas com quais grandezas respectivamente?
1- Rigidez
2- Resistência
3- Dureza
4- Ductilidade
5- Tenacidade
6- Resiliência
1- Módulo de Elasticidade (Young)
2- Tensão máxima
3- Medida de um material a um deformação plástica localizada.
4- Grau de deformação plástica % desenvolvido até a fratura.
5- Indica a densidade de energia de deformação do material (Ud) um pouco antes da ruptura.
6- Representa a capacidade de um material absorver energia sem sofrer dano permanente.
A dureza Brinell e Rockwell são determinadas de que forma?
A Brinell é determinada a partir do tamanho da indentação;
A dureza Rockwell está baseada na diferença entre a profundidade da indentação inicial (com carga menor) e a carga principal.
Ensaios de micro dureza por indentação são utilizados para materiais frágeis (tais como cerâmicas) e também regiões pequenas e que não respeitem o espaçamento estabelecido em norma para ensaios normais.
Dito isso quais são os ensaios realizados para micro dureza?
Knoop é Vickers
Para ensaios de dureza é determinado uma espessura mínima e espessamento mínimo entres as indentações e bordas, quais são?
Espessura de 10 vezes a profundidade.
3 diâmetros entre indentações e bordas
Verdadeiro ou falso:
Após ultrapassar o limite de resistência ao escoamento, a tensão necessária para continuar a deformação plástica nos metais apenas diminui até a fratura.
Falso.
Após a tensão ultrapassar a tensão de escoamento, o processo de escoamento é iniciado, onde ocorre a deformação plástica. Quando o escoamento se encerra a deformação gerada causa o endurecimento da peça.
Nesse momento, é adicionado carga, a tensão aumenta até alcançar a tensão máxima ( TENSÃO LIMITE DE RESISTÊNCIA)
Quando se alcançar essa tensão iniciasse o processo de estricção e a tensão necessária para ruptura começa a diminuir, até a tensão de ruptura.
Qual o tipo de ensaio realizado com o objetivo de determinar as características de fratura dos materiais sob altas taxas de carregamento?
Ensaio por impacto.
Charpy e Izod são utilizados para medir a energia de impacto (Tenacidade ao entalhe)
Uma das principais funções dos ensaios Charpy e Izod (impacto) consiste em determinar?
Tal função está relacionada com a dependência da absorção da energia de impacto com relação à temperatura.
Se o material apresenta uma transição dúctil-frágil com a diminuição de temperatura.
Sobre diagrama de fase de um componente (unário):
Descreva o ponto Triplo e o Crítico?
Ponto triplo: Quando o sistema está em equilíbrio de fase e os três estados físicos podem coexistir simultaneamente.
Ponto crítico: Estabelece a temperatura máxima na qual o estado físico de vapor é delimitado. A partir desse ponto é gás.
Diagrama ferro carbono:
Quando o Ferro puro é aquecido, apresenta duas mudanças de estrutura cristalina antes de se fundir.
Quais os nomes, estruturas cristalina e temperatura de cada uma?
Ferrita (Ferro alfa) - forma estável - CCC
Quando se atinge 912C a Ferrita é convertida para a Austenita (ferro gama) - Polimórfica - (CFC)
Quando atinge 1394 C a Austenita se reverte para para **Ferrita delta (CCC) **
Se funde a 1538 C
Qual as características de temperatura e concentração do ponto eutetoide e eutético?
Eutetoide - 0,76 %C a 727 C
Eutético - 4,30 %C a 1147 C
Qual a diferença entre as reações Eutética e eutetoide?
Eutetica - uma fase líquida se transforma em duas outras fases sólidas em uma única temperatura.
(4,30%C e 1147C)
L -> Austenita e Cementita
Eutetoide - uma fase sólida se transforma em outras duas fases sólidas distintas em uma única temperatura. (0,76 %C e 727C)
Austenita -> Perlita ( ferrita alfa + cementita)
Quais são as microestruturas antes e depois na reação eutetoide que ocorre na concentração de 0,76 %C em uma liga Ferro - Carbono ?
A liga é aquecida até a temperatura de austenitização, sendo assim haverá apenas austenita. Quando a liga for resfriada a austenita será convertida em ferrita alfa e cementita (Fe3C) que se dá o nome de Perlita.
Quais são as microestruturas antes e depois na reação hipoeutetoide que ocorre em uma liga Ferro - Carbono ?
A liga é aquecida até a temperatura de austenitização, então inicialmente haverá apenas austenita.
Após iniciado o resfriamento, haverá a formação de ferrita antes da temperatura eutetoide, mais austenita.
Após reduzir a temperatura abaixo da eutetoide, a austenita presente se transformará em Perlita, e a ferrita transformada anteriormente será denominada ferrita proeutetoide.
Ou seja no final teremos:
Perlita ( ferrita alfa + cementita) +
Ferrita proeutetoide
Quais são as microestruturas antes e depois na reação hipereutetoide que ocorre em uma liga Ferro - Carbono ?
A liga é aquecida até a temperatura de austenitização, então inicialmente haverá apenas austenita.
Após iniciado o resfriamento, haverá a formação de Cementita antes da temperatura eutetoide, mais austenita.
Após reduzir a temperatura abaixo da eutetoide, a austenita presente se transformará em Perlita, e a Cementita transformada anteriormente será denominada Cementita proeutetoide.
Ou seja no final teremos:
Perlita ( ferrita alfa + cementita) +
Cementita proeutetoide
Sabe-se que a Perlita é composta por cementita e ferrita. Nesse sentido como as propriedades dessa microestrutura se comporta em relação a ferrita e a cementita?
A Perlita apresenta propriedades intermediárias, entre a ferrita, macia e dúctil, e a cementita, dura e frágil.
As transformações de fases são divididas em três categorias. Quais são elas? E suas características em relação a difusão e mudança de composição?
1- Simples: dependem da difusão, mas não existem mudança na composição.
Ex: Solidificação, recristalização, crescimento do grão.
2- Dependem da difusão e já mudança na composição.
Ex: reação eutetoide.
3- Sem difusão, havendo formação de uma fase meta estável.
Ex: Transformação martensítica.
Sobre diagrama TTT: A razão entre as espessuras das camadas de ferrita e cementita é de aproximadamente 8 para 1. Entretanto, q espessura absoluta das camadas depende da temperatura na qual a transformação isotérmica ocorre.
Explique a dinâmica da formação de Perlita grossa e fina.
Em temperaturas logo abaixo da eutetoide, são produzidas camadas mais grossa, visto que o processo de difusão ocorre em taxas mais elevadas, assim as camadas de ferrita e cementita são chamadas de Perlita grossa. Analogamente, para temperatura próximas a 540C é gerada Perlita fina.
Sobre a esferoidita, verdadeiro ou falso:
Essa transformação ocorre mediante uma difusão adiciona do carbono, sem qualquer mudança na composição ou na quantidade relativa das fases ferrita e cementita?
Verdadeiro. É a condição mais estável possível, tem tensões menores do que as presentes nas agulhas de ferrita e cementita.
Verdadeiro ou falso: A transformação martensítica ocorre quando a taxa de resfriamento brusca é rápida o suficiente para previnir a difusão do carbono. Isso ocorre de tal maneira que a austenita sofre uma transformação alotrópica.
Verdadeiro!
Transformação alotrópica da Austenita CFC para Martensita (TCC)
Verdadeiro ou falso: a transformação martensítica é independente do tempo. Ela é função exclusiva da temperatura até a qual a liga é resfriada.
Verdadeiro! Transformação Atérmica.
Qual a diferença entre aços-carbono e aços liga?
Os aços em que o carbono é o principal elemento de liga são denominado a aço-carbono, enquanto os aços-liga apresentam concentrações apreciáveis de outros elementos.
Para que serve o processo de revenido?
Como é feito?
Ele é empregado na estrutura Martensítica.
No estado temperado, a martensita, além de ser muito dura é tão frágil que não pode ser empregada na maioria das aplicações.
A ductilidade e a tenacidade da martensita são aprimoradas, e as tensões internas podem ser aliviadas por meio desse tratamento térmico.
É feito mediante o aquecimento de um aço martensítico até uma temperatura abaixo da temperatura eutetoide, por um tempo específico.
Verdadeiro ou falso:
O tratamento térmico de revenido permite, sem o processo de difusão, a formação de martensita revenida. Garantindo, assim, um aumento na ductilidade e tenacidade do aço e possibilitando a aplicabilidade da peça.
Falso! Pois o tratamento térmico de revenido ocorre o por meio da difusão!
A martensita revenida é composta por quais estruturas?
Antes do processo de revenimento a martensita é monofásica (TCC), a estrutura está supersaturada com carbono. A martensita é composta por fases estáveis de ferrita e cementita.
Sobre aços com baixo teor de carbono julgue verdadeiro ou falso:
Esses aços contém geralmente menos de 0,25%C, respondem a tratamento térmico para formar martensita, além disso um aumento da resistência mecânica pode ser obtido pelo trabalho a frio.
Como é a relação de usinabilidade e soldagem dessa categoria de aços?
A preposição é falsa pelo simples fato de afirmar que aços com baixo teor de carbono respondem a tratamento térmico para a formação de martensita.
Aços com baixo teor de carbono tem pouco carbono para durante o processo de têmpera não ser difundido.
Essa categoria de aço possui boa usinagem e soldagem.
Sobre aços com alto teor de carbono julgue verdadeiro ou falso:
Possuem de 0,6 a 1,4 %C são mais duros e resistentes quando comparados com aços com teores menores de carbono e são usualmente empregados na condição temperada e revenida.
Sendo verdadeiro ou não, cite uma aplicabilidade de aços com alto teor de carbono?
Verdadeiro.
Aplicação: aço ferramenta (resistência ao desgaste).
Com relação aos aços inoxidáveis: cite uma das característica que tornam esse tipo de aço especial e qual a condição que o faz ter tal característica?
Altamente resistente a corrosão em diversos ambientes.
A presença de Cromo como elemento de liga, no mínimo 11%, possibilita a passivação do aço inoxidável. Onde o cromo atua como uma barreira aderente sobre a superfície do metal, que serve como proteção para corrosão adicional.
Inclusão de elementos de liga conferem propriedades diferentes para a liga Ferro carbono. Nesse sentido, quais a características que os elementos de liga abaixo influenciam?
Níquel
Cromo
Níquel - Gera o refinamento do grão, pois diminui a velocidade de transformação do aço em suas fase. Com isso, concilia a boa resistência mecânica com boa ductilidade.
Cromo - Aumenta a resistência à corrosão e oxidação.
O Bronze e o Latão são ligas metálicas formadas por?
Bronze - Cobre e Estanho (resistência à corrosão)
Latão - Cobre e Zinco (elevada maleabilidade)
Quais os três tipos de ferro fundido e as principais características de cada um?
Os três tipos são:
Ferro Fundido Branco - Coloração branca por conta do alto teor de carbono na forma de carboneto Fe3-C, dando esse aspecto brando quando atinge a fratura.
Esse ferro fundido tem elevada dureza e resistência ao desgaste, além de baixa usinabilidade e ductilidade.
Ferro Fundido Cinzento -Tem boa usinabilidade e boa capacidade de amortecimento, além de combinar excelente resistência mecânica e ao desgaste.
Ferro fundido Maleável é o ferro fundido branco que sofreu um tratamento térmico especial, normalmente de elevada duração que o torna dúctil e tenaz, além de conciliar alta propriedade de resistência mecânica como à tração, à fadiga e ao desgaste.
Qual é o FEA da estrutura CCC?
Em número e fração!
0,68
(Pi * (3)^(1/2) )/8
Quais são as fórmulas abaixo:
Circunferência
Área Círculo
Área Esfera
Volume Esfera
Circunferência = 2 pi r
Área Círculo = pi r^2
Área Esfera = 4 pi r^2
Volume Esfera = (4 pi r^3)/3
Verdadeiro ou falso:
Os materiais cerâmicos são compostos por elementos metálicos e não metálicos?
Verdadeiro
Qual a estratégia que os materiais compósitos utilizam para aprimorar as propriedades?
Definição: os materiais compósitos são justamente os materiais formados a fim de aprimorar determinada propriedade pela combinação de outros materiais.
Ex.: Fibra de vidro, de carbono, silício.
O ferro fundido maleável é o ferro fundido branco que sofreu tratamento térmico de curta duração, tornando dúctil e tenaz.
Falso. Por apenas um detalhe, o tratamento térmico é de longa duração, não curta.
A dureza fornece uma medida de rigidez do material?
Qual a relação do módulo de young com a rigidez?
A dureza é uma medida de um material a uma deformação plástica localizada.
Já a rigidez está ligada ao módulo de young e a resiliência do material, que é a capacidade de deformação na zona elástica.
O módulo de elasticidade (young) é uma medida da rigidez do material, quanto maior o módulo, menor a deformação elástica resultante da aplicação de uma tensão e mais rígido é o material.
Como a Perlita é classificada?
Ela é classificada como uma composição de duas fases ferrita e cementita
Qual o objetivo do tratamento térmico de esferoidização (coalescimento) ?
Qual microestrutura é desenvolvida?
Em quais aços é aplicado esse tratamento?
Quais são as duas formas de executar esse tratamento?
O objetivo é reduzir a dureza do material e, assim, aumentar a usinabilidade. Desenvolvimento da microestrutura denominada esferoidita. Normalmente empregado em aços de médio e alto carbono.
O aço pode ser submetido a uma temperatura abaixo da linha a1 por um logo intervalo de tempo. Ou, como é normalmente, submetido a temperaturas que oscilam em torno de A1.
Sobre o processo de Austêmpera: qual o principal objetivo?
Uma característica do processo?
Vantagem e desvantagem?
O principal objetivo da austêmpera é a formação de Bainita ao invés de martensita. É um processo isotérmico. Promove menos tensões internas, mas pode comprometer a homogeneidade da peça.
sabemos que os tratamentos termo químicos dependem da temperatura e de elementos químicos. Produzem alteração superficial. E tem o objetivo de elevar a dureza e resistência ao desgaste.
Nesse sentido: qual a diferença entre a nitretação e cementação?
Cementação é a adição de carbono, atinge a temperatura crítica e pode exigir posterior têmpera.
Já a nitretação é a adição de nitrogênio, é abaixo da zona crítica e não precisa de posterior têmpera.
Definição de tratamento termoquímicos e objetivo?
sabemos que os tratamentos termo químicos dependem da temperatura e de elementos químicos. Produzem alteração superficial. E tem o objetivo de elevar a dureza e resistência ao desgaste.
Qual o objetivo do processo de normalização?
No processo de normalização o objetivo é homogeneização da microestrutura e o alívio de tensões internas.
A temperatura de recristalização é a temperatura mínima na qual ?
Há formação de novos conjuntos de grãos livres de deformação e equiaxiais (dimensões iguais em todas as direções)
Entre os tratamentos térmicos temos dois grupos. Quais são eles? E quais as caracterizas que os distinguem?
Tratamentos térmicos calóricos = somente calor
Tratamentos termoquímicos = calor mais elementos químicos na superfície.
Dentre os tratamentos térmicos calóricos e termoquímicos, cite os tratamentos para cada grupo?
Calóricos:
Recozimento, normalização, têmpera, revenido, isotérmicos, endurecimento por precipitação;
Termoquímicos:
Cementação, nitretação, cianetação, carbonitretação, boretação.
Explica a lógica da regra da alavanca.
O oposto sobre o todo!
Se eu quero a porcentagem de cementita eu pego o lado oposto sobre o todo.
Se não entendeu olha nas questões feitas
A transformação peritética é caracterizada pela?
Pela transformação de um fase sólida e outra líquida em uma fase sólida diferente.
