Materiais de construçao mecanica 1º questionario UFPB

Materiais de construçao mecanica 1º questionario UFPB

(Parte 1 de 2)

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA-II

1 QUESTIONÁRIO

  1. Defina com suas palavras: aço, ferro fundido e ferro comercialmente puro.

Aço: é uma liga de Fe-C que possui uma porcentagem de carbono no intervalo entre 0,008% até aproximadamente 2,0% em carbono, além de certos elementos residuais(Si, Mn, P, S,...) provenientes do processo de fabricação.

Ferro fundido: também é uma liga Fe-C só que em uma porcentagem de carbono variando entre 2,0% e 6,67%

Ferro comercialmente puro: possui uma porcentagem de carbono no intervalo entre 0% a 0,008%. Também pode possuir impurezas, mas em uma quantidade insuficiente para alterar as propriedades do ferro“puro”.

  1. Quais as fases alotrópicas do ferro puro?

Ferro (ferrita) - possui a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) e é o estado em que encontramos o ferro a temperatura ambiente (até 910oC). O ferro  pode ou não ser magnético (magnético abaixo de 768 oC, que é o ponto Curie). Possui uma baixa dureza.

Ferro (austenita) - possui a estrutura cúbica de face centrada (CFC) e é encontrada a uma temperatura entre 910oC e 1390oC. Possui boa resistência mecânica e apreciável tenacidade além de não ser magnética.

Ferro - possui a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) e é encontrada a uma temperatura entre 1390oC e 1534 oC.

  1. O que vem a ser Ponto Curie?

É o ponto onde o ferro  deixa de ser magnético e passa a ser não magnético, ou vice-versa dependendo se a temperatura está acima ou abaixo de 768 oC, no caso, se abaixo, é magnético.

  1. Qual a distinção entre um aço carbono e um aço liga?

O aço carbono pode apresentar impurezas, porém em baixa quantidade, quantidade esta que pode ser considerada normal, ou seja, que não chega a influir nas propriedades do aço. O aço liga possui impurezas acima do normal e as mesmas afetam significativamente as propriedades do aço.

  1. Descreva o que ocorre na zona crítica durante o resfriamento de um aço hipoeutetóide?

Durante o resfriamento o ferro encontrado no aço hipoeutetóide se encontra na sua forma alotrópica , na zona crítica o ferro se encontra como  +  e o ferro ao sair da zona crítica, a sua parte que se encontra como ferro  e que não se transformou em ferro  se transforma em perlita, obtendo-se assim,  + perlita.

  1. Determinar pela regra da alavanca, a composição estrutural de um aço com 0,45% de carbono e de um com 1,23% de carbono.

% = (0,8 – 0,45) x 100 / (0,8 – 0) = 43,75% %Fe3C = (1,23 – 0,8) x 100 / (6,67 – 0,8) = 7,33%

%P = (0,45 – 0) x 100 / (0,8 – 0) = 56,25% %P = (6,67 – 1,23) x 100 / (6,67-0,8) = 92,67%

  1. Explicar a constituição da cementita e sua influência sobre as propriedades dos aços.

A cementita é um dos constituintes dos aços comuns, é muito dura e quebradiça, possui 6,67%C. Possui uma estrutura ortorrômbica. A medida em que a porcentagem de cementita aumenta em um aço, aumenta-se também a dureza e a fragilidade, e diminui a estricção, a ductilidade e o alongamento.

  1. Explicar a estrutura da perlita e sua influência sobre as propriedades dos aços.

A perlita é um constituinte micrográfico formado por finas lamelas justapostas de ferrita e cementita. A dureza da perlita é intermediária entre a da ferrita e cementita, já que é feita de lamelas moles de ferrita e duras de cementita. A proporção de ferrita em perlita é de 88% e o de cementita é de 12%.

  1. Mostre graficamente a influência do teor de carbono nas propriedades dos aços carbono esfriados lentamente.

10. Com os aços-C é possível obter austenita a temperatura ambiente?

Não, só é possível obter austenita em aços ligas.

11. Qual a solubilidade do carbono no ferro e no ferro ?

A máxima solubilidade no ferro  é 0,025%

A máxima solubilidade no ferro  é 2% (valor teórico)

12. Devido a influência do carbono sobre a dureza do aço, costuma-se considerar quais tipos de aços carbono?

aço extra-doce - 0% a 0,15% de C

aço doce - 0,15% a 0,30% de C

aço meio-doce - 0,30% a 0,40% de C

aço meio-duro - 0,40% a 0,60% de C

aço duro - 0,60% a 0,70% de C

aço extra-duro - 0,70% a 1,2% de C

13.Quais os efeitos dos elementos de liga sobre o diagrama de equilíbrio Fe-C?

A presença de impurezas no aço vai fazer baixar ou subir as linhas do diagrama de equilíbrio. Alteram também as temperaturas de transformações das fases alotrópicas.

14. A ação dos elementos de liga sobre a linha de transformação pode ser encarada sob quais aspectos?

efeito sobre a composição eutetóide

efeito sobre a temperatura eutetóide

efeito sobre o campo austenítico

15.Desenhe o diagrama de equilíbrio Fe-C. Discutir o esfriamento dos seguintes aços ao carbono de 1500oC à temperatura ambiente: 0,6%C; 0,08%C; 1,3%C.

Aço é líquido a 1530oC, é resfriado, e tanto o hipoeutetóide, o eutetóide e o hipereutetóide, apresentam a fase  + líquido, baixando-se mais esta temperatura temos somente uma fase, a fase . Então quando esta temperatura chega a zona crítica temos: para o aço 0,6%C =  +  e depois da zona crítica =  + P

para o aço 0,8%C =  e depois da zona crítica = P

para o aço 1,3%C =  + Fe3C e depois da zona crítica = P + Fe3C

  1. Porque os elementos fósforo e enxofre devem ser mantidos com teores baixos nos aços?

O enxofre e o fósforo são mantidos a proporções mínimas, pois são nocivos. O enxofre provoca no aço fragilidade a quente e se o aço for deformado a temperatura acima de 988 oC, irá se romper com surpreendente facilidade. Fósforo quando ultrapassa certos limites, constitui um dos elementos mais nocivos que aparece no aço devido a fragilidade que lhes comunica à temperatura ambiente.

  1. Em que consiste a recristalização dos metais?

A recristalização é o processo em que os grãos deformados à frio toma sua forma original através de aquecimento. É a formação de novos grãos a partir de grãos deformados.

  1. Que diferença existe entre um metal superaquecido e um metal queimado?

O aço superaquecido apresenta granulação grosseira em virtude de um tratamento térmico a temperaturas demasiadamente altas ou excessivamente demorada. A sua granulação grosseira deixa o aço menos dúctil, mais quebradiço. Este aço pode ser regenerado.

A queima é quando o superaquecimento se dá vizinho a linha solidus, tornando o aço ainda mais quebradiço, apresentando às vêzes oxidação nos contornos de grãos, e este aço não pode ser mais regenerado.

  1. Qual a influência da temperatura e do tempo sobre o tamanho dos grãos?

Quanto mais alta a temperatura ou mais longo o tempo de aquecimento maior o tamanho dos grãos.

  1. O que vem a ser descarbonetação superficial?

É a diminuição acentuada do C nas proximidades da superfície dos aços. Geralmente ocorre nos aços hipereutetóide e altera as propriedades mecânicas dos mesmos.

  1. O que é velocidade crítica de resfriamento?

É a menor velocidade de resfriamento para se obter 100% de martensita.

  1. Explique a influência do tamanho do grão nas propriedades dos aços?

Quando os grãos são grandes então as impurezas presentes no aço irão se localizar nos contornos dos mesmos, que fará aumentar a concentração de impurezas neste local, que por outro lado facilitará a expansão das fissuras provocadas por tensões externas. Com isto o material perderá tenacidade e dureza.

  1. Quais os fatores que influenciam na posição das curvas do diagrama TTT?

Composição química;tamanho de grão da austenita;homogeneidade da austenita.

  1. Por que a determinação da temperabilidade de um aço é importante?

O conhecimento da temperabilidade de um aço é importante porque o principal objetivo do tratamento térmico do aço é obter a maior dureza e a mais alta tenacidade, em condições controladas de velocidade de esfriamento, a uma profundidade determinada ou através de toda a sua seção e de modo a reduzir as tensões de resfriamento.

  1. Explicar a formação e as características da estrutura martensítica.

O aço com temperatura acima da zona crítica apresenta-se com estrutura CFC, onde a solubilidade do aço para o carbono é de 2,0%. Quando este aço é resfriado lentamente e chega a temperatura ambiente sua estrutura se torna CCC e só admite 0,008% de carbono intersticial. Então quando resfriamos este aço que está a temperatura acima da zona crítica, bruscamente, os átomos de carbono presentes no ferro não terão tempo de sair da célula e sendo assim deformarão esta célula, formando assim a martensita.A martensita apresenta-se, quando observada ao microscópio, como agulhas longas e finas formando ângulos entre si de 60o e 120o. A martensita é um constituinte de dureza muito elevada.

  1. O quê você entende por troostita?

É o nome dado a perlita fina que se forma nas imediações do cotovelo das curvas em C. É a forma mais dura da perlita e a que apresenta as lamelas mais finas.

(Parte 1 de 2)

Comentários