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ENGENHARIA DE MATERIAIS CONHECIMENTOS ESPECíFICOS · PDF file ENGENHARIA DE MATERIAIS CONHECIMENTOS ESPECíFICOS CADERNO DE QUESTÕES 2008 1a QUESTÃO Valor: 1,0 Faça um esboço

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  • CONCURSO DE ADMISSÃO AO

    CURSO DE FORMAÇÃO

    ENGENHARIA DE MATERIAIS CONHECIMENTOS ESPECíFICOS

    CADERNO DE QUESTÕES

    2008

    1a QUESTÃO Valor: 1,0

    Faça um esboço da curva de histerese B = f(H) de uma substância ferromagnética,

    indicando:

    (a) a densidade de fluxo de saturação;

    (b) a densidade de fluxo remanente;

    (c) a força coercitiva.

    2a QUESTÃO Valor: 1,0

    Considere uma atmosfera que mantenha em 1% em peso a concentração de carbono

    na superfície de um aço O,2%C. Calcule o tempo necessário para que, a 1000 aC, a

    concentração de carbono a 1 mm da superfície seja 0,6% em peso.

    Dados:

    Coeficiente de difusão do carbono em Fe-y a 1000 aC = 2,9 x 10-11 m2/s.

    x erf (x)xerf (x)

    0,0

    0,00000,60,6039

    0,1

    0,11250,70,6778

    0,2

    0,22270,80,7421

    0,3

    0,32860,90,7969

    0,4

    0,42841,00,8427

    0,5

    I0,5205

  • 33 QUESTÃO Valor: 1,0

    Considere o diagrama de equilíbrio da liga Au-Ni.

    a) Uma solução com 70% de Ni é resfriada muito lentamente de 900°C até 600 oCo

    Descreva as fases presentes, suas percentagens relativas e composições químicas a

    600°C.

    b) Esboce as curvas energia livre versus composição, nas temperaturas de 600°C e

    900 °c, mostrando os limites de solubilidade quando for o caso.

    c) Explique a existência do gap de miscibilidade à luz do modelo quase-químico de

    soluções.

    Ni

    1445 DeNíquel (Percentagem Atômica) De

    102030 4050607080 1400

    1200H- ~1064,43 De

    1000 " T ,- --1I17,5% a (Au, Ni)

    800 I II---L ~l821De

    54,4% 600I VIII1---

    a1 + a2I I I IIII

    400 Au

    10203040506070

    Níquel (Percentagem em Peso)

    43 QUESTÃO Valor: 1,0

    As refinarias de petróleo possuem vários equipamentos que trabalham em altas

    temperaturas e com pressão positiva. Os materiais usados na fabricação destes

    componentes estão submetidos à fluência. O gráfico deformação versus tempo, que

    descreve o comportamento dos materiais em fluência, apresenta diferentes estágios.

    a) Esboce este gráfico e explique os estágios da curva.

    b) Explique o efeito da temperatura de ensaio sobre esta curva.

    53 QUESTÃO Valor: 1,0

    Cite as principais variáveis que afetam o ciclo térmico de soldagem. Explique a

    influência dessas variáveis na taxa de resfriamento de uma junta soldada.

    2

  • 63 QUESTÃO Valor: 1,0

    As Figuras (a)-(d) a seguir correspondem, respectivamente, aos diagramas TTT dos

    aços 1080, 5140, 1034 e 9261.

    13

    M ~ ~G w~ ~~

    N~ ~ W ~ M ~

    a ~ ~ ~ ~ a: ~ ~. 41 ~ W ~ ~ o

    62---~--~--~ 1~ 103 1~ 1~

    Tempo (s)

    102 103 Tempo (5)

    BOa BOa

    700

    700

    600

    600

    li"

    li" li"~ 500

    a: ~ 500· 2:-.i400 .~ 400N ~ oÊ 300 oÊ 300· o>- >-200 200100 10066 O10-1 1 10210'1ü4105 10-1Tempo (s) (a) (b)

    BOa

    800

    700

    700 12600

    25600

    li"

    25 Ôli"~ 500 27 ~ ~ 500· 35 ';ei400 43 ~~ 400~E 300 oÊ 300· .>- >-200 200100 100O 521 10210' 105Tempo (s)(c) (d)

    Sabendo que a família 51xx possui Cr entre 0,28 e 0,40% e que a família 92xx possui

    Mn em torno de 0,85% e Si em torno de 2,00% (percentagens em peso), responda às

    seguintes perguntas:

    a) quais desses aços são passíveis de têmpera? Justifique a sua resposta.

    b) qual é o aço mais indicado para ser submetido ao tratamento de austêmpera?

    Justifique a sua resposta.

    c) qual é o motivo da diferença entre as curvas TTT dos aços 1080 e 1034?

    d) quais são os efeitos do Cr e do Mn na formação de bainita?

    73 QUESTÃO Valor: 1,0

    A transformação martensítica nos aços pode ser promovida por um tratamento térmico

    de têmpera. Após a têmpera, os aços são freqüentemente submetidos ao tratamento

    térmico de revenido. Descreva as transformações de fases, as mudanças na

    microestrutura e as variações nas propriedades mecânicas que podem ser observadas

    em aços submetidos ao revenido. Aborde a formação de carbonetos epson,

    tetragonalidade da martensita, dureza secundária entre outros tópicos. Julgando

    necessário, use esboços e gráficos para explicar.

    3

  • sa QUESTÃO Valor: 1,0

    A curva da energia de ligação versus distância de separação interiônica dos materiais

    representa a soma dos potenciais atrativo e repulsivo. Ela é conhecida como poço de

    potencial, que possui um aspecto peculiar para os materiais cerâmicos.

    a) Esboce a curva energia versus distância de separação interiônica e comente a

    forma esperada deste poço para um cerâmico.

    b) Explique como a forma deste poço se relaciona com o elevado módulo de elasticidade observado nos cerâmicos.

    ga QUESTÃO Valor: 1,0

    Os polímeros podem apresentar degradação quando expostos, por longo tempo, a certos fatores ambientais. Responda aos seguintes itens:

    a) qual é o principal mecanismo responsável pela degradação dos polímeros?

    b) a determinação das propriedades mecânicas de um polímero, antes e após a sua exposição às intempéries, é uma das maneiras de se acompanhar a evolução da degradação. Explique, para um polímero degradado por exposição ao sol, como a dureza varia ao longo da sua espessura e qual o mecanismo responsável pela ocorrência desta variação?

    c) que alterações podem acontecer na estrutura macromolecular de um polímero quando fica exposto à chuva por muito tempo? Como estas alterações influenciam as propriedades mecânicas do polímero?

    10a QUESTÃO Valor: 1,0

    Um fio de aço com 1,25 mm de diâmetro possui uma camada externa de alumínio,

    sendo o diâmetro do fio conjugado de 2,5 mm. Outros dados são:

    AçoIAI

    Módulo de Elasticidade (GPa)

    210I70 I

    I

    Limite de Escoamento (MPa) 200I70.r- Coeficiente de Poisson I0,3 ~3Coeficiente de Expansão Térmica (K-1)

    11x10~ 23x10~

    a) Se o fio conjugado for carregado em tração, qual componente escoará primeiro?

    Justifique a sua resposta.

    b) Qual é a carga que o fio conjugado poderá suportar em tração sem deformação

    plástica?

    c) Qual é o módulo de elasticidade do fio conjugado?

    4

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