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Questões de Concurso sobre Propriedades e Comportamentos dos Materiais
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Os materiais podem ser classificados como dúcteis ou frágeis, dependendo de suas características de tensão-deformação. Qualquer material que possa ser submetido a grandes deformações antes de sofrer ruptura é denominado material dúctil. Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento antes da falha são denominados materiais frágeis. Considerando a deformação desses materiais, podemos observar pontos importantes:
I. Um material dúctil, como o aço doce, tem quatro comportamentos distintos quando é carregado: comportamento elástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.
II. A ductilidade de um material pode ser especificada pela porcentagem de alongamento ou pela porcentagem de redução da área do corpo de prova.
III. Se a tensão ultrapassar ligeiramente o limite de proporcionalidade, o material ainda pode responder de maneira elástica.
IV. Endurecimento por deformação é usado para estabelecer um ponto de escoamento mais alto para um material. O material é submetido à deformação além do limite elástico. O módulo de elasticidade permanece o mesmo, porém, a ductilidade do material aumenta.
V. Um material é linear elástico se a tensão for proporcional à deformação dentro da região elástica. Essa propriedade é denominada Lei de Hooke, e a inclinação da curva é denominada módulo de resistência.
É CORRETO o que se afirma em:
A
II, III e V.
B
I, III e IV.
C
II, IV e V.
D
I, II e III.
E
I, IV e V.
O módulo de Young de um material é a:
A
Quantidade de energia que um material pode absorver antes da ruptura.
B
Medida da capacidade de um material de resistir a impactos.
C
Razão entre a tensão e a deformação em uma região elástica.
D
Tensão máxima que um material pode suportar antes da falha.
E
Deformação de um material sob carga cíclica.
A fibra de carbono é um material de alto desempenho, sendo o reforço mais comumente utilizado em compósitos avançados com matriz polimérica.
Com relação às fibras de carbono, analise as afirmativas a seguir.
I. Possuem um alto módulo específico e uma alta resistência específica.
II. Mantêm suas propriedades mecânicas mesmo em altas temperaturas, embora sejam suscetíveis à oxidação nessas condições.
III. São sensíveis à umidade e a uma variedade de solventes, ácidos e bases.
Está correto o que se afirma em
A
I, apenas.
B
III, apenas.
C
I e II, apenas.
D
I e III, apenas.
E
I, II e III.
As propriedades das substâncias puras são divididas em duas classes: propriedades intensivas, que independem da massa da substância, e propriedades extensivas, que dependem diretamente da massa da substância.
Assinale qual grupo de propriedades pode ser destacado como de propriedades intensivas:
A
Pressão, Volume, Massa.
B
Temperatura, Pressão, Massa específica.
C
Pressão, Temperatura, Massa.
D
Temperatura, Massa específica, Volume.
E
Massa específica, Volume, Pressão.
O revenido em ligas de aço
A
recrudesce as tensões internas no material, pois implica uma estrutura mais energizada e mais propensa a falhas devido às tensões residuais.
B
afeta a distribuição e a morfologia das diferentes fases do material, influenciando na formação de carbonetos mais finos e os distribuindo uniformemente.
C
é realizado para aliviar as tensões internas, aumentar a ductilidade e a tenacidade e melhorar a usinabilidade da peça.
D
envolve o aquecimento do material a uma temperatura superior ao ponto de fusão, seguido de um resfriamento demorado e controlado.
E
promove uma redução no tamanho dos grãos do material, em comparação com a condição inicial.
Os tratamentos térmicos são processos fundamentais para otimizar as propriedades mecânicas de materiais metálicos, como a dureza, a resistência e a ductilidade. Esses processos envolvem alterações controladas na microestrutura do material, alcançadas através de etapas específicas de aquecimento e resfriamento. No caso do aço eutetóide, como o ABNT 1080, os tratamentos térmicos são particularmente importantes para ajustar suas características de desempenho em aplicações industriais. A seguir, analisaremos algumas afirmações relacionadas aos conceitos de tratamento térmico aplicados a esse tipo de aço, destacando como essas técnicas influenciam suas propriedades. Assinale a alternativa correta.
A
A têmpera necessita de posterior tratamento, denominado revenimento, que possui a função de adequação da microestrutura e das propriedades do material.
B
Durante o recozimento pleno deste material, podemos observar o aumento de dureza e a diminuição de ductilidade da amostra.
C
O recozimento pleno e a têmpera são processos que envolvem difusão no estado sólido e são utilizados para adequar as propriedades físicas do material.
D
Na normalização, ocorre a transformação da austenita, com estrutura cúbica de face centrada (CFC), em martensita, com estrutura tetragonal de corpo centrado (TCC).
E
No recozimento pleno, as estruturas são modificadas e o material se torna mais adequado para tratamentos superficiais posteriores.
No caso de termos que laminar uma superfície na vertical, ou próxima desta posição, a resina vai escorrer, o que não pode acontecer. Marque a alternativa que apresenta a carga a ser adicionada para evitar que isso ocorra.
A
Talco.
B
Aerosil.
C
Microesfera.
D
Calcita.
E
Fibra vegetal (extraída do bagaço da cana ou eucaliptos).
A Dureza Knoop é um tipo de microdureza que emprega diamante, com formato piramidal, com a intenção de se determinar a dureza
A
de qualquer tipo de material, sem a necessidade de polir a superfície, por se tratar de microdureza.
B
sobre áreas muito pequenas de materiais metálicos e cerâmicos. Não há necessidade de estarem devidamente polidas.
C
sobre áreas muito pequenas. É utilizada para medir dureza de borracha e superfícies pintadas.
D
sobre áreas muito pequenas, mas que devem estar devidamente polidas. É utilizada para medir dureza de aços, ligas de alumínio, ferro fundido, cerâmicas e materiais compósitos.
E
de materiais cerâmicos e borracha dura.
A propriedade mecânica que caracteriza a capacidade de a peça soldada absorver energia e deformar-se antes de romper é a
A
fadiga.
B
dureza.
C
tenacidade.
D
elasticidade.
E
resistência a tração.
Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre aços.
( ) As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que normalmente é superior a 1,0%p.
( ) Os aços são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga.
( ) Os aços-carbono comuns contêm apenas concentrações residuais de impurezas além do carbono, e um pouco de manganês.
( ) Nos aços-liga, mais elementos de liga são intencionalmente adicionados em concentrações específicas, reduzindo sempre o percentual de carbono para inserção dos demais elementos.
( ) Aços com baixo teor de carbono contêm em geral menos que aproximadamente 0,45%p C e não respondem a tratamentos térmicos realizados para formar martensita.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
A
F, V, V, F, F.
B
V, V, V, F, F.
C
V, V, F, V, V.
D
F, F, V, F, V.
E
F, V, V, V, V.
A caracterização de materiais é crucial para o controle de qualidade em processos produtivos. A metalografia é uma ferramenta muito importante para a caracterização e controle de materiais metálicos e consiste na análise da estrutura de um material metálico por meio de uma superfície devidamente lixada e/ou polida e, de forma geral, atacada com um reagente específico.
Em relação à metalografia pode-se afirmar que
A
a revelação de defeitos cristalinos em materiais metálicos é uma das suas principais aplicações.
B
a visualização da macroestrutura de um material metálico requer o uso de microscópio óptico ou lupa.
C
o reagente Nital é comumente utilizado para revelar a microestrutura de ligas de alumínio.
D
baquelite é recomendado para o embutimento de amostras de materiais metálicos que apresentam baixo ponto de fusão.
Nos aços, a perlita é uma estrutura formada por:
A
ferrita e austenita
B
ferrita e cementita
C
martensita e ferrita
D
austenita e cementita
Quando aquecidas a temperaturas entre 500 e 800°C (950 e 1450°F) por períodos de tempo suficientemente longos, os aços inoxidáveis se tornam sensíveis a um ataque intergranular. Acredita-se que esse tratamento térmico permita a formação de pequenas partículas de precipitado de carbeto de cromo (Cr23C6), através da reação entre o cromo e o carbono no aço inoxidável. Essas partículas se formam ao longo dos contornos de grãos. Tanto o cromo como o carbono devem se deslocar por difusão para os contornos de grãos, a fim de formar os precipitados, o que deixa uma zona pobre em cromo adjacente ao contorno de grão. Consequentemente, essa região do contorno de grão fica, então, altamente suscetível à corrosão.
Marque a opção que não indica uma solução para este problema.
A
Adicionar ao aço inoxidável elemento de liga de outro metal, tal como o nióbio ou o titânio, que apresente maior tendência a formar carbetos do que o cromo, de modo que o Cr permaneça em solução sólida.
B
Submeter o material sensibilizado a um tratamento térmico a uma temperatura elevada, na qual todas as partículas de carbeto de cromo sejam redissolvidas.
C
Reduzir o tamanho do grão deste material, de forma a reduzir a quantidade de contornos de grão, com o objetivo de minimizar a fragilização.
D
Reduzir o teor de carbono no aço para abaixo de 0,03%p C, de modo que a formação de carbeto seja minimizada.
Os aços bainiticos apresentam uma microestrutura com morfologia acicular composta de ferrita em forma de placas e partículas de carbonetos. Essa estrutura, obtida com o tratamento térmico da austêmpera, caracteriza-se por aliar resistência elevada, similar à da martensita, com boa tenacidade, razão pela qual a austêmpera é utilizada em substituição da têmpera/revenido convencional.
C
Certo
E
Errado
Quais são exemplos comuns de geometrias que causam concentração de tensão?
A
Superfícies polidas.
B
Secções retangulares uniformes.
C
Furos e entalhes.
D
Materiais homogêneos.
E
Nenhuma das alternativas anteriores está correta.
Considere o diagrama de Pourbaix para o sistema Cr e H2O, à temperatura ambiente, apresentado abaixo.
Caso o cromo não esteja submetido a nenhuma tensão elétrica, em que faixa de pH ele estará sempre passivado?
A
-2 a 3
B
3 a 5
C
4 a 8
D
6 a 10
E
11 a 16
Considere uma viga biapoiada sujeita ao carregamento representado pela aplicação de duas forças F concentradas, conforme mostrado na Figura.
O(s) trecho(s) da viga sujeito(s) a uma flexão pura está(ão) entre as seções transversais
A
A e B, apenas
B
B e C, apenas
C
C e D, apenas
D
A e B, e C e D
E
A e B, e B e C
São as fases estáveis presentes na martensita revenida:
A
ferrita e bainita
B
ferrita e perlita
C
ferrita e cementita
D
perlita e cementita
E
bainita e perlita
Ferro fundido é o termo genérico utilizado para as ligas Ferro-Carbono, nas quais o conteúdo de carbono excede seu limite de solubilidade na austenita na temperatura do eutético. A adição de elementos de liga a ferros fundidos, via de regra, possibilita a obtenção de propriedades mecânicas mais elevadas, tanto no estado bruto de fusão quanto após o tratamento térmico. O Sn, por exemplo, é responsável por:
A
Apresentar um comportamento perlitizante muito acentuado, o que permite propriedades mecânicas bem elevadas. Teores de 0,2% Sn possibilitam matriz totalmente perlítica em uma peça de 200mm de diâmetro de ferro fundido nodular.
B
Ser forte formador de carbonetos. É utilizado quando se necessita alta resistência à abrasão sem que a ductilidade e a resistência ao impacto precisem ser altas.
C
Provocar um grande aumento de resistência quando adicionado aos ferros fundidos nodulares, diminuindo a ductilidade. Um inconveniente é a forte tendência à formação de carbonetos em secções mais finas.
D
Ser grafitizante e um promovedor da formação de perlita. Aumenta significativamente as propriedades mecânicas por meio da formação de perlita e também do endurecimento da ferrita.
E
Atuar como grafitizante, aumentando a faixa entre a temperatura do eutético estável e a temperatura do eutético metaestável. Como perlitizante, o efeito não é muito pronunciado. Adições de aproximadamente 5% não são suficientes para obtenção de matriz totalmente perlítica.
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