Questões de Concurso sobre Fabricação e tratamento de materiais metalúrgicos

Laminação a quente é um processo de conformação mecânica de metais em que a forma final é obtida por

Um lote de barras de cobre comercialmente puro (99,90% Cu e 0,05% Ag) foi recebido na condição de recristalizado, com tamanho nominal de grão de 50 mm. Algumas barras foram laminadas com 20%, 40% e 60% de redução da espessura. Após a laminação, as barras foram recristalizadas a 340^oC por um tempo apropriado para se obter somente a recristalização primária.

Quanto ao tamanho médio nominal de grão do material laminado e recristalizado, constata-se que o

Na maioria dos processos de soldagem por fusão, uma fonte de calor concentrada, de alta intensidade, é aplicada em uma posição da junta e deslocada ao longo desta. O calor gerado por essa fonte escoa principalmente por condução através das peças e, exceto para a soldagem de peças de pequenas dimensões, as perdas por radiação e convecção na superfície da peça e o efeito de outras fontes de calor pode ser desprezada. Essa transferência de calor da fonte para a junta causa alterações de temperatura na solda e nas regiões adjacentes do metal de base, que dependem da forma com que o calor é difundido para o restante do material sendo soldado. Por sua vez, essas variações de temperatura causam, além da fusão e solidificação do cordão de solda, variações dimensionais e alterações microestruturais localizadas, que podem resultar em efeitos indesejáveis. Existem dois parâmetros muito importantes na soldagem, que são a “Energia de Soldagem” e a “Temperatura de Pré-Aquecimento”, que são facilmente controlados e monitorados, e que influenciam significativamente no perfil do fluxo de calor na soldagem. Esses parâmetros, devidamente ajustados, podem minimizar os efeitos deletérios, tais como: tensões residuais e distorção; deterioração de propriedades mecânicas (ductilidade, tenacidade, resistência mecânica, etc.); formação de trincas; deterioração de propriedades físicas, químicas, etc. Com base nas considerações acima e nas curvas a seguir, marque a alternativa que apresenta CORRETAMENTE quais são os efeitos provocados na taxa de resfriamento e no gradiente térmico, na região da solda, pela variação da Energia de Soldagem e pela aplicação do Pré-aquecimento na soldagem.

Representação esquemática do ciclo térmico na soldagem em um só pase

Curva esquemática de repartição térmica em solda.

Fonte: Marques, P. V.; Modenesi, P.J. Bracarense, A. Q.: Soldagem: fundamentos e tecnologia, UFMG, 2011.

No processo de usinagem de aços e outros metais, empregam-se ferramentas para cortes, com grande velocidade e grandes avanços. Essas ferramentas precisam manter estabilidade dimensional e dureza elevada a altas temperaturas, normalmente superiores a 58 HRC (Rockwell C) a 550^oC.

Considerando-se somente a composição química principal, em percentagem em massa, o material apropriado para uma ferramenta de corte na usinagem é o

Considere uma junta constituída pelo aço carbono baixa liga AFNOR E 36.4, cujo diagrama TTT (tempo, temperatura e transformação), é apresentado abaixo, com algumas curvas de velocidade de resfriamento, em ºC/s, do ciclo térmico de tratamento térmico. Suponha o aço fornecido no estado recozido, com microestrutura original constituída de ferrita e perlita, soldado com uma determinada energia e processo/procedimento de soldagem, cuja velocidade de resfriamento foi de 9,5ºC/s.

Diagrama TTT - tempo, temperatura e transformação

típico de um aço ao carbono baixa liga.

Fonte: Okumura e Taniguchi, 1982.

Supondo aplicável este diagrama à soldagem, as possíveis microestruturas são indicadas para os intervalos de velocidade de resfriamento da junta soldada.

A microestrutura formada na zona termicamente afetada ou zona afetada pelo calor para uma velocidade de resfriamento de 9,5ºC/s seria constituída de

A figura a seguir apresenta o diagrama TTT de uma liga ferro-carbono (Eutetóide). Observa-se no diagrama que a transformação de A para B se dá de acordo com o tempo e a temperatura.

Sabendo-se que o tempo para a transformação isotérmica para diferentes valores de temperatura é suficiente, B poderá assumir, na sequência do aumento da temperatura, respectivamente, as seguintes estruturas:

Na união de aço carbono no estado sólido empregando o processo por difusão, a temperatura na qual ocorre o processo gera calor necessário para favorecer a difusão ocorrer entre as superfícies dos materiais a unir. Dependendo do tempo de exposição da junta à determinada temperatura e da temperatura na qual ocorre o procedimento, podem acontecer fenômenos metalúrgicos e/ou mecânicos que determinam as propriedades finais da junta soldada.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir, considerando os fenômenos presentes neste tipo de soldagem por difusão.

( ) Baixa aplicação de pressão para manter os metais de base em contato físico, com ausência de rebarba na junta soldada.

( ) Encruamento da microestrutura na região de união, apresentando grãos equiaxiais, com aumento da resistência mecânica.

( ) Recristalização dos grãos com manutenção da resistência mecânica, caso a temperatura fique acima da temperatura de recristalização.

( ) Possibilidade de um aumento do tamanho de grão com menor resistência mecânica, devido ao longo tempo de exposição da junta a altas temperaturas.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Os processos de soldagem de materiais metálicos submetem a região da junta a ser soldada a alguma forma de energia. Esta energia pode estar na forma térmica, como na soldagem por fusão, ou mecânica, como na soldagem por pressão no estado sólido. Para uma melhor compreensão das consequências destas ações sobre os materiais, pode-se fazer uma abordagem de causa e efeito. Desta maneira, os materiais respondem física, mecânica e metalurgicamente quando sujeitos a ações térmica e/ou mecânica na soldagem, ou seja, eles normalmente apresentam reações a estas “provocações”.

Em relação às consequências da energia imposta à junta, seria correto afirmar que a/o

O diagrama de Schaefller com a superposição das regiões 1, 2, 3 e 4 de Bystran, é uma ferramenta muito importante para a soldagem dos aços inoxidáveis ou resistentes ao calor, levando-se em conta a soldabilidade metalúrgica e operacional destes aços.

Diagrama de Schaeffler, com regiões de Bystran para aços inoxidáveis.

Fonte: Selma Ziedas e Ivanisa Tatini,1997.

A esse respeito, avalie os fatores que esse diagrama e regiões de Bystran podem informar.

I. Indicar a microestrutura do metal base e da zona fundida.

II. Antecipar os possíveis problemas metalúrgicos na zona fundida.

III. Calcular a composição química do metal de base, por meio da diluição.

IV. Proporcionar informações para um procedimento de soldagem de não ferrosos.

Está correto apenas o que se afirma em

A soldagem é a união de peças metálicas, cujas superfícies se tornaram plásticas ou liquefeitas. A respeito dos processos de soldagem, analise as afirmativas a seguir.

I. O processo MIG/MAG utiliza uma fonte externa de gás como proteção para a poça de soldagem.

II. O processo TIG baseia-se na fusão de um eletrodo de tungstênio consumível.

III. O processo SMAW utiliza, como fonte de energia, o acetileno.

Está correto o que se apresenta em

A respeito da transformação martensítica, analisee as afirmativas a seguir.

I. Ocorre quando a austenita é rapidamente resfriada em um processo conhecido como têmpera.

II. A martensita é dura e frágil, por isso é sempre necessário um tratamento de revenimento.

III. É uma transformação que envolve difusão.

Está correto o que se apresenta em

As Tensões Residuais numa junta soldada por fusão são tensões térmicas que ficam presentes na junta após a soldagem. Como consequência, elas são perigosas quando presentes numa junta soldada que é colocada em serviço sob esforços mecânicos para os quais ela foi projetada. Também podem fragilizar a junta ou componente soldado após sofrer algum processamento posterior, como, por exemplo, usinagem.

Em função da presença das tensões residuais na junta após soldagem, é correto afirmar que essas tensões

A difusão no estado sólido é consequência do movimento dos átomos durante a produção e a aplicação dos materiais de engenharia, resultando numa alteração da composição química. Para a sua ocorrência, alguns fatores são fundamentais para se obter o resultado desejado visando uma aplicação bem-sucedida, em atendimento ao projeto de engenharia.

Entre estes fatores, pode destacar que é correto afirmar que o/a

Na soldagem empregando processos por fusão da junta, impõe-se a ela um ciclo térmico, gerado a partir de um procedimento de soldagem.

Em relação aos parâmetros do ciclo térmico para uma liga metálica, é correto afirmar que a/o

Os materiais metálicos podem ser conformados mecanicamente por meio de processos envolvendo deformação plástica, para se obter formas e perfis adequados às diversas aplicações na fabricação de peças e componentes.

Considerando o texto acima, é correto afirmar que o/a

A microestrutura dos aços pode ser alterada por meio de um ciclo térmico ao qual a liga fica submetida durante um determinado tempo numa faixa de temperatura.

Ao tratar termicamente um aço carbono baixa liga, hipoeutetoide e com carbono equivalente alto, assinale a microestrutura que irá se formar à temperatura ambiente após resfriamento rápido.

Em Soldagem, “Descontinuidade é a interrupção física causada em um material pela abertura de uma trinca ou pela presença de um segundo material: gás, inclusão de escória e de tungstênio”.

Fonte: Soldagem. Fundamentos e Tecnologia (UFMG, 2005).

De acordo com a caracterização de descontinuidade em soldagem, é correto afirmar que as/os

Nas aplicações da soldagem como tecnologia de união, existem situações onde essa tecnologia é adequada às especificações de projeto e desempenho da estrutura em serviço. Um caso típico é um navio cargueiro de grande porte, cujo casco de aço carbono é soldado para se obter continuidade metálica, conferindo estanqueidade e resistência mecânica a ele. Já em um avião, também de grande porte para passageiros, as chapas da sua fuselagem são constituídas por uma liga de alumínio e são rebitadas e/ou parafusadas, visando conferir determinadas características e propriedades ao conjunto.

Em relação ao emprego da rebitagem e da parafusagem nas chapas da aeronave, é correto afirmar que

Da expressão do cálculo da energia de soldagem para processos a arco elétrico com metal de adição, Earco [J/cm] = intensidade de corrente (A) x tensão de arco (V) x 60 / velocidade de soldagem (cm/min), a velocidade de soldagem é uma variável que está relacionada ao

Um metal pode ter sua ductibilidade restaurada graças à liberação de energia interna acumulada por meio do tratamento térmico de recozimento.

Sobre esse tratamento, assinale a afirmativa correta.