Questões de Concurso sobre Materiais de Construção Mecânica

No que se refere aos objetivos do tratamento térmico dos aços, analise as afirmativas a seguir:

I. Reduzir a tensão interna proveniente de trabalho mecânico.

II. Melhorar a usinabilidade para facilitar o corte.

III. Melhorar a ductilidade dos aços para realização de trabalhos mecânicos.

Estão corretas

O teste de impacto Charpy é utilizado para avaliar a dureza de materiais, mensurada pela quantidade de energia absorvida pela fratura do material, em um ensaio de impacto.

Sobre os tipos de tratamento térmico dos aços liga à base de (Fe-C), assinale (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as falsas.

( ) Recozimento é o aquecimento acima da temperatura de recristalização seguido de um resfriamento brusco, e um de seus objetivos é remover as tensões internas.

( ) Recozimento tem por objetivo remover as tensões internas, diminuir a dureza e ajustar o tamanho do grão.

( ) Têmpera é o processo que modifica a estrutura interna do material acompanhado do ganho de dureza, proveniente do resfriamento rápido em qualquer meio gasoso.

( ) Esferoidização é mais aplicável em aços de médio e alto teor de carbono, e um dos seus objetivos é melhorar a usinabilidade do material.

( ) Revenimento é aplicado após a têmpera. Uma das alterações da sua estrutura alcançada é a redução de dureza e resistência à tração.

A sequência correta é

A bainita é uma fase que ocorre em temperaturas intermediárias entre a formação de perlita e martensita, com uma estrutura mista que confere ao material boa resistência e tenacidade.

Em uma liga de aço com 1,5% de carbono, o diagrama ferro-carbono prevê a presença de uma fase de martensita após um resfriamento rápido, a partir da austenita, devido à alta taxa de carbonificação.

Um aço classificado como ABNT 1035 possui ductilidade inferior a de um aço ABNT 1045.

O termo cerâmica vem da palavra grega keramikos, que significa “matéria queimada”, indicando que as propriedades desejáveis desses materiais são obtidas normalmente por meio de um processo de tratamento térmico a alta temperatura chamado queima ou cozimento que o permitem ter, entre outras características a fluência. Assinale a alternativa correta sobre as propriedades dos materiais cerâmicos.

É obrigação dos engenheiros compreender como as várias propriedades mecânicas são medidas e o que essas propriedades representam; elas podem ser necessárias para o projeto de estruturas/componentes que utilizem materiais predeterminados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. Com base nos conceitos de Ciência e Engenharia de Materiais, assinale a alternativa correta sobre as propriedades mecânicas da fase metálica.

As propriedades de alguns materiais são profundamente influenciadas pela presença de imperfeições. Consequentemente, é importante ter um conhecimento sobre os tipos de imperfeições que existem e sobre os papéis que elas desempenham ao afetar o comportamento dos materiais. As propriedades de alguns materiais são profundamente influenciadas pela presença de imperfeições. Consequentemente, é importante ter um conhecimento sobre os tipos de imperfeições que existem e sobre os papéis que elas desempenham ao afetar o comportamento dos materiais. Sobre impurezas dos materiais e suas características, assinale a alternativa correta.

A quase totalidade dos metais usados industrialmente, bem como suas ligas, é suscetível de sofrer corrosão quando exposta a agentes oxidantes, como oxigênio, enxofre, halogênios, dióxido de enxofre (SO2), gás sulfídrico (H2S) e vapor de água. Esse comportamento resulta do fato de as reações desses metais com esses oxidantes serem exotérmicas, sendo, portanto, termodinamicamente possíveis em temperaturas elevadas, nas quais o decréscimo de energia livre é menor, a reação é mais favorecida cineticamente e a velocidade de oxidação é consideravelmente maior. Sobre a prevenção corrosão em materiais metálicos, analise as afirmativas abaixo.

I. A quase totalidade dos metais usados industrialmente, bem como suas ligas, é suscetível de sofrer corrosão quando exposta a agentes oxidantes, como oxigênio, enxofre, halogênios, dióxido de enxofre (SO${}_2$), gás sulfídrico (H${}_2$S) e vapor de água.

II. As reações dos metais com esses oxidantes são endotérmicas, o que as torna termodinamicamente possíveis em temperaturas elevadas, favorecendo cineticamente a velocidade de oxidação.

III. A prevenção da corrosão pode ser alcançada por meio de técnicas de revestimento, como pintura, galvanização e metalização, que criam uma barreira física entre o metal e o ambiente corrosivo.

IV. A corrosão é um fenômeno exclusivamente dependente da temperatura, e, portanto, a exposição do metal a altas temperaturas é a principal causa da corrosão.

V. A escolha adequada do material e do ambiente de aplicação, bem como a implementação de medidas de proteção catódica e o controle do pH do meio corrosivo, são estratégias eficazes na prevenção da corrosão.

Estão corretas as afirmativas:

Assinale a opção em que é apresentado o melhor tipo de material a ser utilizado na fabricação de peças sujeitas a altas temperaturas, como, por exemplo, turbinas de avião.

O ensaio de corrosão por polarização é um método destrutivo utilizado para determinar a taxa de corrosão de materiais metálicos em ambientes agressivos, como o fundo do oceano, sendo, porém, impraticável sua realização in situ em equipamentos submarinos.

Ao passar por operações como uma laminação, os aços deformados plasticamente consistem em grãos de perlita, com formas irregulares e relativamente grandes, que variam substancialmente em tamanho. Nessa situação, aplica-se tratamento térmico de recozimento visando refinar os grãos (diminuir o seu tamanho médio) e produzir uma distribuição de tamanhos mais uniforme e desejável – os aços perlíticos com grãos finos são mais tenazes que os com grãos mais grossos. Com relação a esse tratamento de recozimento, assinale a alternativa correta.

Durante o desenvolvimento de novas ligas metálicas para uso em componentes aeroespaciais, engenheiros precisam realizar ensaios de propagação de trincas por fadiga.

Um exemplo de resultado deste tipo de ensaio está apresentado na figura abaixo, que apresenta a taxa de crescimento da trinca ($\frac{da}{dN}$) e a variação do fator de intensidade de tensão (∆𝐾) para diferentes comprimentos de trinca.

Ref.: Dowling, Norman E. Mechanical Behavior of Materials eBook: International Edition. Pearson Higher Ed, 2013.

Um modelo muito utilizado para este tipo de ensaio é o modelo exponencial definido pela Lei de Paris, que permite calcular a inclinação da linha reta no gráfico log-log corresponde ao expoente 𝑚 e o intercepto com o eixo y definido como 𝐶 ($\frac{mm/ciclos}{MPa\sqrt{m}}$).

Supondo que dois pontos hipotéticos de um determinado ensaio são 𝐴 = (10, 10⁻⁵) e 𝐵 = (100, 10⁻²), os valores dos parâmetros são

A figura a seguir apresenta o diagrama de fases para o sistema ferro-carbeto de ferro.

(Fonte: CALLISTER, W.D., Fundamentos da Ciência e Engenharia dos Materiais, 2ª ed., Ed. LTC)

Para uma liga com composição 99,6%p Fe – 0,40%p C a uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide, as frações das fases ferrita total e cementita valem aproximadamente, nessa ordem:

Qual é a principal estrutura cristalina que se forma a partir da têmpera de aços?

Os aços inoxidáveis são pertencentes a uma família de ligas ferrosas resistentes à oxidação e à corrosão que contenha no mínimo 10,5% de cromo em sua composição. Marque a opção que classifica as cinco famílias básica dos aços inoxidáveis:

Sobre a finalidade de se empregar o tratamento térmico conhecido como revenimento em peças que foram submetidas ao tratamento de têmpera, assinale a afirmativa correta.

Testes mecânicos são procedimentos utilizados para avaliar as propriedades mecânicas de materiais, componentes ou estruturas.

O principal critério de avaliação em um teste de resistência à fadiga é a:

Associe cada descrição de resultado de teste com o tipo de teste mecânico correspondente.

1. Teste de flexão

2. Teste de impacto

3. Teste de fadiga

4. Teste de resistência

( ) O material mostra uma deformação permanente após a aplicação de uma carga.

( ) O componente falha após um número específico de ciclos de carregamento.

( ) O material absorve a energia do impacto sem ruptura.

( ) O material exibe uma curva de carga-deflexão característica.

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada.