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Questões de Concurso sobre Materiais de Construção Mecânica
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A área de Fabricação Mecânica é um dos pilares para a formação de engenheiros mecânicos e mecatrônicos no Brasil. A maioria das empresas situadas no país atua prioritariamente na manufatura de produtos, cujos projetos são elaborados em outros países do mundo. Dessa forma, o conhecimento sobre Processos de Fabricação é essencial para a formação de engenheiros. Para atender a esta demanda, um laboratório deve ser dotado, minimamente, de máquinas e equipamentos relativos aos seguintes processos:
A
Usinagem e Conformação.
B
Soldagem e Retificação.
C
Forjamento e Fundição.
D
Manufatura Aditiva e Eletroerosão.
E
Galvanoplastia e Tratamento Térmico.
Assinale a opção que apresenta a propriedade mecânica que corresponde à resistência à deformação elástica, ou seja, a medida de rigidez do metal.
A
Módulo de Elasticidade.
B
Duciilidade.
C
Dureza.
D
Limite de Resistência à Tração.
E
Resistência ao escoamento.
Qualquer que seja o material para ferramenta em consideração, é necessário que ele apresente uma série de requisitos, de maior ou menor importância, cuja avaliação facilitará a sua seleção em função das condições de serviço. No caso particular dos aços para ferramentas, assinale a opção que NÃO apresenta um dos requisitos.
A
Resistência ao desgaste.
B
Dureza a quente.
C
Tenacidade.
D
Plasticidade.
E
Tamanho de grão.
As ligas metálicas têm propriedades que as tornam mais adequadas para diversas aplicações em comparação aos metais puros. Assinale a alternativa correta sobre ligas metálicas.
A
Têm sempre maior ductilidade do que os metais puros.
B
Não podem ser utilizadas em aplicações que exigem alta temperatura.
C
Todas as ligas metálicas são mais leves do que os metais puros.
D
São sempre mais caras do que os metais puros.
E
A adição de elementos de liga geralmente melhora a resistência ao desgaste e a dureza do material.
A figura a seguir apresenta o diagrama de transformação isotérmica para uma liga ferro-carbono com composição eutetoide.
(Fonte: CALLISTER, W.D., Fundamentos da Ciência e Engenharia dos Materiais, 2ª ed., Ed. LTC)
Uma pequena amostra desse aço foi mantida, inicialmente, a 780C durante o tempo necessário para ser obtida uma estrutura austenítica completa e homogênea. Logo a seguir, essa estrutura foi submetida aos tratamentos tempo-temperatura definidos pela sequência ABCDE.
Após esses tratamentos, a microestrutura final dessa amostra é composta por
A
100% perlita.
B
100% bainita.
C
100% martensita.
D
50% bainita e 50% martensita.
E
50% perlita e 50% bainita.
O tratamento térmico, na metalurgia, é:
A
Um processo para remover impurezas de um metal.
B
Uma técnica para alterar as propriedades mecânicas de um material.
C
Um método para colorir a superfície de um metal.
D
Um procedimento para fundir diferentes metais.
E
Uma etapa de limpeza para preparar o metal para a fabricação.
Entre as alternativas a seguir, assinale a que se refere a ensaios não destrutivos.
A
É a avaliação da resistência mecânica de materiais por meio de testes de tração e compressão.
B
Caracteriza-se pela determinação da composição química de ligas metálicas por meio de espectroscopia de fluorescência de raios-X.
C
É a identificação de defeitos em componentes utilizando técnicas como ultrassom, radiografia, partículas magnéticas e líquidos penetrantes.
D
Caracteriza-se pelo teste de dureza Brinell, Vickers e Rockwell.
E
É a medição da temperatura de operação de máquinas por meio de termografia infravermelha.
Sobre difusão e tratamentos termoquímicos, considere as alternativas a seguir.
I → São tratamentos de superfícies aqueles em que o calor não é o agente físico principal de ativação.
II → A boretação, a sulfonetação e a galvanização por difusão são consideradas tratamentos termoquímicos de saturação com não metais por difusão.
III → Há algumas variedades de tratamentos termoquímicos de remoção de elementos químicos por meio de descarbonetação e desoxidação.
IV → A cromatização é um tipo de tratamento termoquímico de saturação com metais por difusão.
Estão corretas
A
apenas III e IV.
B
apenas I, II e III.
C
apenas I, II e IV.
D
apenas I, III e IV.
E
apenas II, III e IV.
Algumas das propriedades buscadas em um material de mancal de deslizamento são suavidade relativa, resistência razoável, usinabilidade, lubricidade, resistência à temperatura e corrosão e, em alguns casos, porosidade. Um material de mancal deve ter, pelo menos, um terço da dureza do material que está se movendo em relação a ele, a fim de promover encravabilidade de partículas abrasivas. Pode-se citar alguns materiais utilizados em mancais de deslizamento:
1 – Bronze.
2 – Ferro fundido cinzento.
3 – Materiais sinterizados.
4 – Materiais não metálicos.
Características dos materiais de mancais de deslizamento:
( ) Oferecem a possibilidade de correr a seco se eles tiverem lubricidade suficiente. Oferecem coeficiente de atrito pequeno contra qualquer metal, mas têm resistência e temperatura de fusão baixas, as quais, combinadas com a condução de calor bem pobre, limitam as cargas e velocidades de operação.
( ) Material razoável para mancais quando correm um contra o outro a baixas velocidades. Também pode correr contra o aço se ambas as partes forem endurecidas e lubrificadas.
( ) A porosidade permite-lhes absorver uma quantidade significativa de lubrificante e mantê-lo pelo efeito de capilaridade, desprendendo-o no mancal quando aquecido.
( ) Tem boa resistência, usinabilidade e resistência à corrosão, correndo bem contra as ligas ferrosas quando lubrificado. Podem suportar a lubrificação de contorno e podem suportar cargas elevadas e altas temperaturas.
Assinale a alternativa que descreve CORRETAMENTE, de cima para baixo, as características do material de mancal:
A
4, 3, 2, 1
B
3, 1, 4, 2
C
2, 3, 1, 4
D
4, 2, 3, 1
E
1, 2, 3, 4
Os aços inoxidáveis são uma boa escolha para aplicações submarinas devido à sua alta resistência à corrosão em ambientes salinos.
C
Certo
E
Errado
No projeto, foram considerados fatores relacionados à resistência mecânica em flexão e cisalhamento. Entretanto, outras propriedades mecânicas devem ser consideradas.
Nesse contexto, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.
( ) O ensaio de fadiga tem por finalidade investigar o crescimento de trincas já existentes em um material sob cargas cíclicas. Esse tipo de ensaio mede a taxa de crescimento de trincas em função da variação do fator de intensidade de tensão aplicado durante os ciclos de carga.
( ) Para aplicações em componentes de estruturas aeroespaciais, a ductilidade do material é um fator importante, juntamente com a resistência mecânica. A capacidade do material de deformarse plasticamente antes da ruptura é crucial para absorver energia durante eventos inesperados, como impactos ou sobrecargas operacionais.
( ) A resistência à corrosão é um fator importante na seleção de materiais para a indústria aeroespacial, especialmente para aeronaves que operam em ambientes marinhos ou são expostas a produtos químicos corrosivos, como fluidos de degelo.
As afirmativas são, respectivamente,
A
V – V – F.
B
V – F – V.
C
F – V – V.
D
V – V – V.
E
F – F – F.
Considere que, em um ensaio de tração, uma barra de aço, de seção quadrada de 10 mm de aresta e 120 mm de comprimento, seja puxada com uma carga máxima de 2.500 N. Nessa situação, se a tensão de engenharia é definida pela razão entre a força axial aplicada e a área da seção reta original antes da aplicação de qualquer carga, então a tensão de engenharia máxima à qual a barra estará submetida será de
A
25 Mpa.
B
100 Mpa.
C
12 Mpa.
D
250 Mpa.
E
120 Mpa.
De acordo com Chiaverini (2005), o elemento de liga normalmente utilizado nos aços para aumentar a resistência à corrosão atmosférica é o:
A
carbono.
B
cromo.
C
cobre.
D
silício.
E
manganês.
Em ensaios vácuo-térmicos, os sensores de temperatura mais empregados em conjunto com a instrumentação do setup de testes, são:
A
termopares, devido à sua ampla faixa de temperatura e baixo custo.
B
termistores, devido à sua alta sensibilidade, repetibilidade e rapidez de resposta.
C
sensores baseados em semicondutores, devido à sua alta linearidade e facilidade de interface aos sistemas de aquisição de dados.
D
sensores de resistência (RTDs), devido à sua ampla faixa de temperatura, confiabilidade, robustez e repetibilidade.
E
qualquer dos sensores acima, exceto os termopares, devido ao seu alto índice de falhas.
O Sgt Alpha após fabricar um saca-pino de Aço SAE 1045 utilizando o torno CNC, realizou um tratamento térmico para que o saca-pino tivesse maior dureza e resistência ao impacto, porém ao testar o funcionamento do saca-pino, teve a péssima surpresa de vê-lo quebrar. Quanto aos tratamentos térmicos, responda ao que se pede:
Qual tratamento térmico que se efetua nos aços mediante aquecimento a uma determinada temperatura, e esfriamento através de métodos variáveis, porém sempre adequados. Confere ao aço uma grande dureza, mas também uma elevada fragilidade, o que prejudica a sua boa funcionalidade.
Marque a alternativa CORRETA.
A
Cementação.
B
Revenimento.
C
Têmpera.
D
Recozimento.
De acordo com Chiaverini (2005), uma das classificações dos aços é feita de acordo com a aplicação. Nessa classificação, quais são os aços que se caracterizam por possuir boas ductilidade e soldabilidade, assim como um alto valor da relação entre limite de resistência e limite de escoamento?
A
Aços para fundição.
B
Aços para molas.
C
Aços para ferramentas e matrizes.
D
Aços estruturais.
E
Aços para chapas.
Polímeros de engenharia, como o politetrafluoretileno (PTFE), são frequentemente utilizados na fabricação de vedantes e juntas de equipamentos submarinos devido à sua resistência química e ao seu baixo coeficiente de atrito.
C
Certo
E
Errado
Por vezes, ao longo de um processo produtivo, peças de aço passam por operações de conformação que geram condições indesejadas (aumento de dureza, tensões, por exemplo). Tratamentos térmicos podem ser empregados para ajustes das características do material, sendo o recozimento um destes tratamentos. Avalie as afirmativas relativas ao recozimento a seguir:
I. O Recozimento é um tratamento térmico no qual um material é levado a uma temperatura elevada durante um período de tempo prolongado e então é resfriado lentamente.
II. Geralmente o recozimento é empregado para obter alívio de tensões, redução da dureza e aumento a ductilidade e/ou para gerar uma microestrutura específica no aço.
III. No processo de aquecimento e resfriamento da peça o parâmetro tempo não é importante.
Assinale
A
se apenas a afirmativa II é verdadeira.
B
se apenas a afirmativa III é verdadeira.
C
se são corretas as afirmativas I e II, apenas.
D
se são verdadeiras as afirmativas II e III, apenas.
E
se todas as afirmativas são verdadeiras.
Assinale a alternativa correta sobre as propriedades mecânicas dos metais em relação à deformação elástica e à deformação plástica.
A
A deformação elástica é caracterizada pela mudança permanente na forma do material.
B
A deformação elástica ocorre quando o material é submetido a uma carga que excede seu limite de elasticidade.
C
Na deformação plástica, o material retorna à sua forma original após a remoção da carga.
D
A deformação plástica é uma característica comum em materiais frágeis, enquanto a deformação elástica ocorre somente em materiais dúcteis.
E
Na deformação elástica, o material retorna à sua forma original quando a carga é removida, sem sofrer danos permanentes.
Em comparação ao aço, sob deformações elevadas, a estrutura microcristalina do ferro fundido o torna
A
menos frágil e mais resistente a fraturas.
B
igualmente dúctil e resistente a fraturas.
C
mais dúctil e mais resistente a fraturas.
D
mais frágil, menos dúctil e mais propenso a fraturas.
E
mais dúctil e mais propenso a fraturas.
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