Metalurgia

Question 1

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?

Answer 1

Consiste em uma reação química na qual há uma transferência de elétrons de uma espécie química para outra.

Question 2

Quais são os dois tipos de corrosão nos metais?

Answer 2

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.

Question 3

O local onde ocorre a oxidação é denominado?

O local onde ocorre a redução é denominado?

Answer 3

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.

Question 4

A reação de oxidação também é conhecida como?

Answer 4

Reação anódica

Question 5

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?

Answer 5

O ânodo é o polo negativo, de onde os elétrons saem, enquanto o cátodo é o polo positivo, para onde os elétrons fluem.

Question 6

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.

Answer 6

Falso. As descrições estão invertidas!

Question 7

Defina o fenômeno de passividade e a ação que ocorre para gerar tal fenômeno.

Answer 7

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.

Question 8

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?

Answer 8

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.

Question 9

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?

Answer 9

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.

Question 10

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?

Answer 10

Possui 4 átomos.

a = 2R (2)^(1/2)

FEA = 0,74

MONEY TIME MONEY

Question 11

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?

Answer 11

Possui 2 átomos por célula unitária.

a = 4R / (3)^(1/2)

FEA = 0,68

Question 12

O que é FEA?

Answer 12

Fator de empacotamento atômico. O volume das esferas atômicas/ pelo volume total da célula unitária.

Question 13

As propriedades listas abaixo estão relacionadas com quais grandezas respectivamente?

1- Rigidez
2- Resistência
3- Dureza
4- Ductilidade
5- Tenacidade
6- Resiliência

Answer 13

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.

Question 14

A dureza Brinell e Rockwell são determinadas de que forma?

Answer 14

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.

Question 15

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?

Answer 15

Knoop é Vickers

Question 16

Para ensaios de dureza é determinado uma espessura mínima e espessamento mínimo entres as indentações e bordas, quais são?

Answer 16

Espessura de 10 vezes a profundidade.

3 diâmetros entre indentações e bordas

Question 17

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.

Answer 17

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.

Question 18

Qual o tipo de ensaio realizado com o objetivo de determinar as características de fratura dos materiais sob altas taxas de carregamento?

Answer 18

Ensaio por impacto.

Charpy e Izod são utilizados para medir a energia de impacto (Tenacidade ao entalhe)

Question 19

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.

Answer 19

Se o material apresenta uma transição dúctil-frágil com a diminuição de temperatura.

Question 20

Sobre diagrama de fase de um componente (unário):

Descreva o ponto Triplo e o Crítico?

Answer 20

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.

Question 21

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?

Answer 21

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

Question 22

Qual as características de temperatura e concentração do ponto eutetoide e eutético?

Answer 22

Eutetoide - 0,76 %C a 727 C

Eutético - 4,30 %C a 1147 C

Question 23

Qual a diferença entre as reações Eutética e eutetoide?

Answer 23

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)

Question 24

Quais são as microestruturas antes e depois na reação eutetoide que ocorre na concentração de 0,76 %C em uma liga Ferro - Carbono ?

Answer 24

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.

Question 25

Quais são as microestruturas antes e depois na reação hipoeutetoide que ocorre em uma liga Ferro - Carbono ?

Answer 25

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

Question 26

Quais são as microestruturas antes e depois na reação hipereutetoide que ocorre em uma liga Ferro - Carbono ?

Answer 26

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

Question 27

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?

Answer 27

A Perlita apresenta propriedades intermediárias, entre a ferrita, macia e dúctil, e a cementita, dura e frágil.

Question 28

As transformações de fases são divididas em três categorias. Quais são elas? E suas características em relação a difusão e mudança de composição?

Answer 28

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.

Question 29

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.

Answer 29

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.

Question 30

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?

Answer 30

Verdadeiro. É a condição mais estável possível, tem tensões menores do que as presentes nas agulhas de ferrita e cementita.

Question 31

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.

Answer 31

Verdadeiro!

Transformação alotrópica da Austenita CFC para Martensita (TCC)

Question 32

Verdadeiro ou falso: a transformação martensítica é independente do tempo. Ela é função exclusiva da temperatura até a qual a liga é resfriada.

Answer 32

Verdadeiro! Transformação Atérmica.

Question 33

Qual a diferença entre aços-carbono e aços liga?

Answer 33

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.

Question 34

Para que serve o processo de revenido?

Como é feito?

Answer 34

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.

Question 35

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.

Answer 35

Falso! Pois o tratamento térmico de revenido ocorre o por meio da difusão!

Question 36

A martensita revenida é composta por quais estruturas?

Answer 36

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.

Question 37

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?

Answer 37

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.

Question 38

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?

Answer 38

Verdadeiro.

Aplicação: aço ferramenta (resistência ao desgaste).

Question 39

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?

Answer 39

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.

Question 40

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

Answer 40

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.

Question 41

O Bronze e o Latão são ligas metálicas formadas por?

Answer 41

Bronze - Cobre e Estanho (resistência à corrosão)

Latão - Cobre e Zinco (elevada maleabilidade)

Question 42

Quais os três tipos de ferro fundido e as principais características de cada um?

Answer 42

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.

Question 43

Qual é o FEA da estrutura CCC?

Em número e fração!

Answer 43

0,68

(Pi * (3)^(1/2) )/8

Question 44

Quais são as fórmulas abaixo:

Circunferência
Área Círculo
Área Esfera
Volume Esfera

Answer 44

Circunferência = 2 pi r
Área Círculo = pi r^2
Área Esfera = 4 pi r^2
Volume Esfera = (4 pi r^3)/3

Question 45

Verdadeiro ou falso:

Os materiais cerâmicos são compostos por elementos metálicos e não metálicos?

Answer 45

Verdadeiro

Question 46

Qual a estratégia que os materiais compósitos utilizam para aprimorar as propriedades?

Answer 46

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.

Question 47

O ferro fundido maleável é o ferro fundido branco que sofreu tratamento térmico de curta duração, tornando dúctil e tenaz.

Answer 47

Falso. Por apenas um detalhe, o tratamento térmico é de longa duração, não curta.

Question 48

A dureza fornece uma medida de rigidez do material?

Qual a relação do módulo de young com a rigidez?

Answer 48

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.

Question 49

Como a Perlita é classificada?

Answer 49

Ela é classificada como uma composição de duas fases ferrita e cementita

Question 50

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?

Answer 50

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.

Question 51

Sobre o processo de Austêmpera: qual o principal objetivo?

Uma característica do processo?

Vantagem e desvantagem?

Answer 51

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.

Question 52

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?

Answer 52

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.

Question 53

Definição de tratamento termoquímicos e objetivo?

Answer 53

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.

Question 54

Qual o objetivo do processo de normalização?

Answer 54

No processo de normalização o objetivo é homogeneização da microestrutura e o alívio de tensões internas.

Question 55

A temperatura de recristalização é a temperatura mínima na qual ?

Answer 55

Há formação de novos conjuntos de grãos livres de deformação e equiaxiais (dimensões iguais em todas as direções)

Question 56

Entre os tratamentos térmicos temos dois grupos. Quais são eles? E quais as caracterizas que os distinguem?

Answer 56

Tratamentos térmicos calóricos = somente calor

Tratamentos termoquímicos = calor mais elementos químicos na superfície.

Question 57

Dentre os tratamentos térmicos calóricos e termoquímicos, cite os tratamentos para cada grupo?

Answer 57

Calóricos:
Recozimento, normalização, têmpera, revenido, isotérmicos, endurecimento por precipitação;

Termoquímicos:
Cementação, nitretação, cianetação, carbonitretação, boretação.