osmetais esuasligas - tesla concursososmetais esuasligas (b)perlitafina,bainitaemartensita....
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OsMetaise suas Ligas
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Sumário
Diagrama de fases 1Regra da alavanca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Reações Eutetóides e Peritéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Estrutura dos aços 8
Diagramas de Transformações Isotérmicas TTT 16
Recuperação, Recristalização e Crescimento de Grão 25
Tratamentos Térmicos 28
Alumínio 35
CorrosãoMetálica 39Propriedades afetadas pela corrosão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Passivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Formas de corrosão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Corrosão pura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Corrosão associada à açãomecânica . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Combate à corrosão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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.. Os Metaise suas Ligas
Diagrama de fases
A fase é uma porção homogênea de um
sistema que possui características físi-
cas e químicas uniformes. Sistemas com
duas oumais fases são denominados de
mistura ou sistema heterogêneo. O li-
mite de solubilidade é um parâmetro que
estabelece uma concentraçãomáxima
de um compoto na qual ainda ocorre
uma soluçãomonofásica.
Em ligas metálicas, a microestrutura é
caracterizada pelo número de fases pre-
sentes, suas proporções e suas distri-
buições. Ela depende da presença de
elementos de liga, suas concentrações,
tratamento térmico.
Os Diagramas de fases sãomapas que
possibilitam determinar amicroestru-
tura de ummaterial em função da tem-
peratura e composição de cada compo-
nente.
Regra da alavanca
Seja ummaterial com composição (em
porcentagem)C0 de um elemento X à
uma temperatura T qualquer. Em um
diagrama de fases, se o ponto (C0,T )
estiver em uma região com duas fases,
utiliza-se da regra da alavanca para de-
terminar a concetração de cada fase.
A partir do ponto (C0,T ), traça-se duas
retas paralelas de comprimentoR e S
até a fronteiras das fasesL e α, respec-
tivamente, comomostrado na figura
abaixo.
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.. Os Metaise suas Ligas
Sendo assim, a concetração de L (WL) é
dada por:
WL =S
R + S=
Cα − C0
Cα − CL
Já a concetração de α (Wα):
Wα =R
R + S=
C0 − CL
Cα − CL
OndeCα eCL são as composições de
cada fase e são obtidas pela composição
dos pontos onde as restas paralelas S e
R se cruzam com as fronteiras das fases
α eL, respectivamente.
Reações Eutetóidese Peritéticas
Em algunsmateriais, é possível observar
três transformações invariantes: Euté-
tica, Eutetóide e Peritética. A lista abaixo
apresenta algumas informações sobre
elas:
• Eutético: na reação eutética, um lí-
quido se transforma em duas fases
sólidas.
LResfr.−−−−⇀↽−−−−Aquec.
α + β
• Eutetóide: uma fase sólida se de-
compõe em duas fases sólidas.
S2
Resfr.−−−−⇀↽−−−−Aquec.
S1 + S2
• Peritético: na reação peritética,
uma fase líquida e uma sólida se
combinam para formar um única
fase sólida.
S1 + LResfr.−−−−⇀↽−−−−Aquec.
S2
No caso do sistema Ferro-Carbono,
pode-se observar no seu diagrama de
fases a existência de um ponto inva-
riante eutético. Um líquido de com-
posição eutética (4, 3%p de carbono)
se solidifica (em resfriamento lento)
quando cruza a temperatura de 1147C ,
formando as fases austenita (γ) e ce-
mentita (Fe3C). O resfriamento sub-
seqüente promoverá as transformações
de fase adicionais.
LResfr.−−−−⇀↽−−−−Aquec.
γ + Fe3C
Também pode ser observado no dia-
grama de fases a existência de um ponto
2
.. Os Metaise suas Ligas
invariante eutetóide. Para essa reação
eutetóide, uma austenita (γ) de com-
posição eutetóide (0, 76%pC) se trans-
forma em ferrita (α) e cementita (Fe3C)
imeditamente abaixo da temperatura
eutetóide de 727C . Entretanto, isso
ocorrerá apenas em situações onde o
resfriamento se dá de forma lenta. A re-
ação eutetóide para o sistema Ferro-
Carbono é:
γResfr.−−−−⇀↽−−−−Aquec.
α + Fe3C
A suamicroestrutura consiste em cama-
das alternadas (lamelas) das duas fases,
que se formam simultaneamente du-
rante a transformação. Tal microestru-
tura é denominada de perlita, por causa
de sua aparência semelhante a pérola.
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2008 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Terminais e Dutos - 44
Observe amicrografia de um aço eutetóide, que revela amicroestrutura la-
melar.
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.. Os Metaise suas Ligas
Oaço eutetóide é um aço que tem um teor de carbono
(A) Acima de 0,77%, sendo esta uma composição particular encontrada no
diagrama ferro-carbono cuja transformação de austenita para ferrita e ce-
mentita ocorre com a variação da temperatura. A transformação de uma fase
líquida em duas fases sólidas acontece instantaneamente.
(B) De 0,77%, sendo esta uma composição particular encontrada no diagrama
ferro-carbono cuja transformação de ferrita para austenita e cementita ocorre
com a variação da temperatura. A transformação de uma fase sólida em duas
fases sólidas acontece lentamente.
(C) De 0,77%, sendo esta uma composição particular encontrada no diagrama
ferro-carbono cuja transformação de austenita para ferrita e cementita ocorre
com a variação da temperatura. A transformação de uma fase sólida em duas
fases sólidas acontece lentamente.
(D) De 0,77%, sendo esta uma composição particular encontrada no diagrama
ferro-carbono cuja transformação de austenita para ferrita e cementita ocorre
com a variação da temperatura. A transformação de uma fase líquida em duas
fases sólidas acontece instantaneamente.
(E) Inferior a 0,77%, sendo esta uma composição particular encontrada no
diagrama ferro-carbono cuja transformação de ferrita para austenita e ce-
mentita ocorre com a variação da temperatura. A transformação de uma fase
sólida em duas fases sólidas acontece lentamente.
Resposta: C
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 47
Odiagrama de fases do sistema Cobre-Prata está representado na figura
acima. Considerando que α e β são fases ricas em cobre e prata, respecti-
vamente, quais são as quantidades das fases presentes a 800C para uma liga
com 20%pAg - 80%pCu?
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.. Os Metaise suas Ligas
(A) α = 50%e β = 50%
(B) α = 40%e líquido = 60%
(C) α = 80%e líquido = 20%
(D) β = 30%e líquido = 70%
(E) β = 60%e líquido = 40%
Resposta: C
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 49
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.. Os Metaise suas Ligas
Deseja-se conhecer a composição química de uma liga ferrosa não ligada,
mas não existem informações disponíveis. Procede-se a uma análise quan-
titativa em uma amostra domaterial, que determina a quantidade total de
Fe3C como equivalente a 6%. Com o uso da figura acima e, em função da quan-
tidade carbono (%p), este material deverá ser classificado como
(A) Aço hipoeutetoide.
(B) Aço eutetoide.
(C) Aço hipereutetoide.
(D) Ferro fundido hipoeutetoide.
(E) Ferro fundido hipereutetoide.
Resposta: A
Estrutura dos aços
Quando o aço se solidifica, na tempe-
ratura de 1538ºC, ele apresenta uma
estrutura cúbica de corpo centrado, es-
tando na fase delta. Resfriando-o até
1394ºC, ocorre umamudança de fase
para uma estrutura cúbica de face cen-
trada, estando na fase gama. Continu-
ando o resfriamento até 912ºC, ocorre
um novo rearranjo cristalino e o ferro
volta a apresentar estrutura cúbica de
corpo centrado, estando na fase alfa.
Abaixo de 768ºC, não hámudança na
estrutura cristalina do aço. Pode-se
montar um diagrama quemostra as
transformações ocorridas com o aço
de acordo com a variação de sua tem-
peratura. Nessemapa, chamado deDi-
agrama Fe-C, podemos ver a porcenta-
gem de carbono presente no aço que vai
até 6,7%, pois ligas commaior teor de
carbono não são utilizadas comercial-
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.. Os Metaise suas Ligas
mente. Abaixo, podemos ver uma repre-
sentação desse diagrama.
No diagrama, também é possível ver as
possiveis fases do aço, que são: a ferrita
alfa (α), a austenita (γ), a ferrita delta (δ)
e a cementita (Fe3C). As propriedades
dessas fases estão listadas na tabela 1
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.. Os Metaise suas Ligas
Tabela 1: Propriedades das fases de um aço.Fase Propriedades
Ferrita (α)
• Possui estrutura cúbica de corpo centrado;
• Possui baixa tenacidade;
• É uma fasemagnética até 768ºC;
• Temperatura até 912ºC.
Austenita
• Possui estrutura cúbica de face centrada;
• Possui alta tenacidade;
• É instável à temperatura ambiente;
• É uma fase não-magnética;
• Temperatura de 912ºC a 1394ºC.
Ferrita (δ)
• Possui estrutura cúbica de corpo centrado;
• É uma fase não-magnética;
• Temperatura acima de 1394ºC
• Não tem interesse comercial, pois é estável ape-nas em altas temperaturas.
Cementita
• Chamada de carboneto de ferro;
• Possui alta dureza e alta fragilidade;
• Formada pela fusão do ferro fundido branco.
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.. Os Metaise suas Ligas
No diagrama, o símbolo † representa
a perlita, que consiste namistura das
fases ferrita e cementita quando são
crescidas cooperativamente. A perlita
apresenta propriedades intermediárias
entre a ferrita, dependendo do espaça-
mento e do tamanho das lamelas de ce-
mentita.
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ExemploPetrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 34
Os aços carbonos para ferramentas ematrizes são amplamente utilizados
para a fabricação dematrizes de estampagem e
(A) Possuem elevada temperabilidade, ductilidade e tenacidade.
(B) Contêm elementos de liga que se combinam com o carbono para formar
carbonetosmuito duros e resistentes ao desgaste e à abrasão.
(C) São aços caracterizados pela alta dureza a temperatura ambiente, além
de excepcional resistência mecânica e tenacidade.
(D) São aços commédio teor de carbono, contendo, em geral, cromo, vaná-
dio, tungstênio emolibdênio.
(E) Podem ter uma elevada dureza a quente pela adição de teores mais ele-
vados de cobre, fósforo, manganês emagnésio.
Solução:
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.. Os Metaise suas Ligas
Aços carbonos para ferramentas, também conhecido como aços rápidos, são
ligas com alto teor de carbono, podendo ser com tungstênio oumolibdênio.
Se caracterizam pela sua resistência a altas temperaturas, baixa ductilidade,
resistência ao desgaste e a abrasão.
Resposta: B
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 50
Durante o resfriamento, a austenita se decompõe na reação eutetoide (727C)
em camadas alternadas ou lamelas das duas fases (ferrita e cementita), que
se formam simultaneamente durante a transformação, numamicroestru-
tura conhecida como perlita. A presença de perlita nos aços carbono é ca-
racterística
(A) Somente de aços com 0,76%pC, independente da velocidade de resfri-
amento adotada.
(B) Somente de aços commais do que 0,76%pC, independente da veloci-
dade de resfriamento adotada.
(C) De aços commenos do que 0,76%pC, mas somente quando submetidos
a resfriamentos rápidos.
(D) De aços com 0,76%pC, mas somente quando submetidos a resfriamen-
tos rápidos.
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.. Os Metaise suas Ligas
(E) De aços com qualquer quantidade de carbono, mas somente quando sub-
metidos a resfriamentos lentos oumoderadamente lentos.
Resposta: E
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 35
Os aços de alta resistência e baixa liga são aços que têmmaior resistência
mecânica que os seus aços-carbonos equivalentes. Esses aços
(A) Sãomenos resistentes à corrosão em atmosferas normais do que os aços
comuns ao carbono.
(B) São frágeis, não podem ser conformados e só podem ser usinados em con-
dições especiais.
(C) Contêm outros elementos de liga que, em concentrações combinadas,
podem ser tão elevadas quanto 10%.
(D) Possuemmédio teor de carbono, em geral superior a 0,28%.
(E) Não podem ter a sua resistência aumentada pormeio de tratamento tér-
mico, devido à fragilização, devendo ser endurecidos por deformação.
Resposta: C
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 37
Os aços inoxidáveis podem ser classificados em austeníticos, ferríticos emar-
tensíticos, com base na fase predominante de suamicroestrutura a tempe-
ratura ambiente.
Sabe-se que os aços inoxidáveis
(A) Austeníticos apresentam simultaneamente cromo e níquel, o cromo va-
riando entre 16% e 26%, o níquel entre 6% e 22%, podendo ser trabalha-
dos a frio.
(B) Austeníticos e ferríticos são aços de alto cromo, em que o carbono de-
sempenha um papel fundamental para a classificação na classe austenítica
ou ferrítica.
(C) Ferríticos são denominados não endurecíveis, pois não são endurecidos
por deformação, devido à sua estrutura sempre ferrítica.
(D)Martensíticos se caracterizam por serem aços-cromo-níquel que con-
têm teores de cromo entre 11,5% e 18%, níquel entre 6% e 10%, não podendo
ser trabalhados a frio.
(E)Martensíticos são, em geral, suscetíveis à precipitação de carbonetos nos
contornos dos grãos.
Resposta: A
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 38
Uma característica que permite fazer distinções entre os tipos de aços ino-
xidáveis é que os do(s) tipo(s)
(A) Austenítico não são ferro-magnéticos, e os dos tipos ferrítico emarten-
sítico são.
(B) Austenítico e ferrítico não são ferro-magnéticos, e os do tipomarten-
sítico são.
(C)Martensítico não são ferro-magnéticos, e os dos tipos ferrítico e auste-
nítico são.
(D) Ferrítico não são ferro-magnéticos, e os dos tipos austenítico emarten-
sítico são.
(E) Ferrítico emartensítico não são ferro-magnéticos, e os do tipo austení-
tico são.
Resposta: A
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.. Os Metaise suas Ligas
Diagramas deTransformaçõesIsotérmicas TTT
O tempo necessário para a decomposi-
ção da austenita vem sendo estudado
em detalhes consideráveis, devido a sua
importância industrial.
Umamaneira mais conveniente de re-
presentar a dependência dessa transfor-
mação, tanto em relação ao tempo como
em relação à temperatura, é por meio
dos diagramas de transformação iso-
térmica, ou diagramas transformação-
tempo-temperatura, conhecidos como
diagramas TTT, ou curvas-C, ou curvas
TTT.
A figura acima apresenta o diagrama
TTT de transformação isotérmica com-
pleto para uma liga ferro-carbono com
composição eutetóide.
Nessa figura, os eixos vertical e hori-
zontal representam, respectivamente,
a temperatura e o logaritmo do tempo.
No diagrama, A é austenita; B é bainita;
M émartensita; P é perlita.
A temperatura eutetóide (727C) está in-
dicada e acima dela apenas a austenita
estará presente. À esquerda da curva
que representa o início da transforma-
ção, também apenas a austenita estará
presente, só que essa austenita é instá-
vel.
Observa-se também que em tempera-
turas imediatamente abaixo da tempe-
16
.. Os Metaise suas Ligas
ratura eutetóide são necessários tem-
posmuito longos para que ocorra uma
transformação de 50%. A taxa de trans-
formação é, portanto, muito lenta para
essas temperaturas.
A taxa de transformação aumenta com
a redução da temperatura. Por exemplo:
a 540C só 3 segundos são necessários
para que ocorra 50% da decomposição
da austenita.
A explicação para isso é que a taxa de
transformação é controlada pela taxa
de nucleação da perlita e esta diminui
com o aumento da temperatura porque
o super-resfriamento serámenor.
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 53
A curva de transformação por resfriamento contínuo (curva CCT, Continu-
ous Cooling Transformation) do aço ABNT 1540 (1,1%Mn e 0,4%C, em peso)
é representada na figura abaixo.
Considerando as taxas de resfriamento de 1700C/min (condição G), 1000C/min
(condição H), 500C/min (condição I), 140C/min (condição J) e 120C/min(condição
K), sobre as propriedadesmecânicas domaterial afirma-se que a
(A) Dureza aumenta da condiçãomicroestrutural (G) para a (K).
(B) Ductilidade aumenta da condiçãomicroestrutural (G) para a (K).
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.. Os Metaise suas Ligas
(C) Resistência mecânica aumenta da condiçãomicroestrutural (G) para a
(K).
(D) Resistência ao trincamento diminui da condiçãomicroestrutural (G) para
a (K).
(E) Fragilização domaterial au-menta da condiçãomicroestrutural (G) para
a (K).
Resposta: B
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 28
A figura abaixo apresenta esquematicamente o diagrama de transformação
isotérmica para um aço-carbono comum com 0,76%C, no qual o trajeto tempo-
temperatura para um tratamento térmico está indicado.
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.. Os Metaise suas Ligas
Amicroestrutura final de uma pequena amostra submetida a esse tratamento
será composta por
(A) 100% de bainita.
(B) 100% de perlita fina.
(C) 100% de perlita grosseira.
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.. Os Metaise suas Ligas
(D) 100% demartensita.
(E) 50% de perlita fina e 50% de bainita.
Resposta: B
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 29
A figura abaixo apresenta simplificadamente o diagrama de transformação
por resfriamento contínuo para um aço-carbono comum com 0,76%C. Nesse
diagrama, estão indicadas, em tracejado, duas curvas de resfriamento con-
tínuo, as curvas I e II. A curva I corresponde a uma taxa de resfriamento de
140C/s e a curva II corresponde a uma taxa de resfriamento de 35C/s.
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.. Os Metaise suas Ligas
Considere duas pequenas amostras dematerial, cada uma dessas subme-
tida a um tratamento térmico distinto. Amicroestrutura final de cada pe-
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.. Os Metaise suas Ligas
quena amostra dematerial será composta exclusivamente pormartensita
para taxas de resfriamentomaiores que a da curva
(A) I é composta exclusivamente por perlita para taxas de resfriamentome-
nores que a da curva I.
(B) I é composta exclusivamente por perlita para taxas de resfriamentome-
nores que a da curva II.
(C) I é composta exclusivamente por bainita para taxas de resfriamentome-
nores que a da curva II.
(D) II é composta exclusivamente por perlita para taxas de resfriamentome-
nores que a da curva II.
(E) II é composta exclusivamente por bainita para taxas de resfriamentome-
nores que a da curva II.
Resposta: B
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2008 - Profissional Júnior - Formação: Enge-
nhariaMecânica - 29
No diagrama transformação-tempo-temperatura esquemático abaixo, tí-
pico de um aço 1080, estão representadas as curvas de resfriamento para
normalização (TA), austêmpera (TB) emartêmpera (TC).
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.. Os Metaise suas Ligas
Asmicroestruturas produzidas por estes tratamentos térmicos, na ordem
apresentada na figura (TA, TB, TC), são:
(A) Perlita grosseira, bainita emartensita.
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.. Os Metaise suas Ligas
(B) Perlita fina, bainita emartensita.
(C) Cementita, martensita e bainita.
(D) Ferrita, perlita fina e perlita grosseira.
(E)Martensita, ferrita e bainita.
Resposta: B
Recuperação,Recristalização eCrescimento deGrão
Oencruamento, que pode ser definido
como sendo o processo de endureci-
mento por deformação plástica, é um
fenômenomodificativo da estrutura dos
metais, onde a deformação plástica re-
alizada abaixo da temperatura de re-
cristalização causará o endurecimento
e aumento de resistência dometal.
Define-se o processo de recozimento
como sendo qualquer tratamento tér-
mico realizado em ummaterial com o
objetivo de se reduzir, ou atémesmo eli-
minar, os efeitos da deformação plástica
sobre a sua estrutura.
Geralmente, este processo ocorre em
três etapas:
• Recuperação: a estrutura defor-
mada não émodificada, ocorre
apenas uma alteração na densi-
dade e na distribuição dos defeitos
presentes. Ocorre uma redução
das discordâncias graças a difusão
dos átomos, que semovimentam
por causa da energia recebida com
o aumento da temperatura. Sendo
esta superior a energia interna
contida pelas tensões criadas das
discordâncias, é possível que os
átomos semovimentem parcial-
mente ou totalmente.
25
.. Os Metaise suas Ligas
• Recristalização: A recritalização
primária, ou simplesmente recris-
talização, é a etapa onde ocorre a
nucleação de novos grãos, princi-
palmente nos contornos de grãos
deformados. Logo, passam a ser
criados novos grãos com configu-
ração equiaxial. Para que isto ve-
nha a ocorrer, é necessária amovi-
mentação dos contornos de grão e
a criação de novos grãos.
• Crescimento de Grão: Também
conhecida como recristalização
sencundária, o crescimento do
grão é a etapa na qual a estru-
tura já recristalizada apresenta
um crescimeno anormal de alguns
grãos devido a continuação do
processo demigração dos contor-
nos de grão, que apresentam uma
redução de sua energia superficial.
2
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 45
Entende-se recuperação e recristalização, respectivamente, como a dimi-
nuição de parte da energia de deformação interna e a formação de um novo
conjunto de grãos livres de deformação no interior de um grão. Ambos os
processos ocorrem emmetais previamente deformados a frio e submeti-
dos a tratamentos térmicos, sobre os quais afirma-se que
26
.. Os Metaise suas Ligas
(A) Os processos de conformação são comumente classificados em opera-
ções de trabalho a quente e a frio, sendo que trabalho a quente é definido
como a deformação sob condições elevadas de temperatura e trabalho a frio
em temperaturas próximas à ambiente.
(B) A distinção básica entre trabalho a quente e trabalho a frio é função da
temperatura em que se dá a recristalização efetiva domaterial, como no exem-
plo do chumbo, em que conformações a temperatura ambiente são traba-
lhos a quente, embora sejam trabalhos a frio para o estanho.
(C) No trabalho a quente, somente a etapa de recuperação ocorre imedia-
tamente após a deformação (recuperação dinâmica), sendo a recristaliza-
ção realizada em um tratamento térmico posterior (recristalização estática),
que, no caso dos aços, é conhecido como recozimento pleno ou super-crítico.
(D) Após o trabalho a frio dos aços, tratamentos térmicos de recozimento
subcríticos são usualmente realizados (recuperação e recristalização está-
ticas), com o objetivo demelhorar a ductilidade domaterial.
(E) Tanto no recozimento supercrítico como no subcrítico, o material sofre
resfriamentos ao ar, fazendo-se necessário adotar curvas TTT ou CCT para
a previsão dasmicroestruturas resultantes destes resfriamentos.
Resposta: D
Caiu no concurso!
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.. Os Metaise suas Ligas
Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 46
Após a etapa de recristalização, os grãos livres de deformações continua-
rão a crescer se omaterial for deixado em uma temperatura elevada, num
fenômeno conhecido como crescimento de grão. Neste processo demodi-
ficaçãomicroestrutural,
(A) O crescimento de grão ocorre pela difusão dos seus contornos.
(B) O crescimento de grão somente ocorre após as etapas de recuperação
e recristalização domaterial.
(C) O tamanhomédio dos grãos é influenciado pela temperatura do trata-
mento, mas não pelo tempo.
(D) Nem todos os grãos aumentam de tamanho, porém os grãosmaiores cres-
cem à custa dosmenores, que diminuem.
(E) Àmedida que os grãos aumentam de tamanho, a área total dos contor-
nos de grão aumenta, produzindo uma consequente redução na energia to-
tal, que se torna a forçamotriz termodinâmica de seu crescimento.
Resposta: D
TratamentosTérmicos
Oobjetivo dos tratamentos térmicos é
amodificação das propriedadesmecâ-
nicas de ummaterial, sem alterar a sua
composição química, mas apenas a sua
microestrutura. As variáveis de um tra-
tamento térmico são: a temperatura de
aquecimento, a taxa de aquecimento, o
tempo de austenitização, a taxa de res-
28
.. Os Metaise suas Ligas
friamento e a atmosfera no qual omate-
rial se encontra.
Os principais tipos de tratamentos tér-
micos estão listados nas tabelas a seguir
.
29
.. Os Metaise suas Ligas
Tabela 2: Tipos de tratamentos térmicos.Recozimento
• Aplicável em aços que possuem baixo oumédio teor de carbono;
• Confere baixa dureza, baixa resistência mecânica e alta ductili-dade;
• Aplicável em peças que se deseja realizar usinagem ou conforma-çãomecânica;
• Consiste no aquecimento até a temperatura de austenitização se-guido de um resfriamento lento até a temperatura ambiente.
Têmpera
• Confere alta dureza e alta resistência mecânica;
• Consiste no aquecimento até a temperatura de austenitização se-guido de um resfriamento rápido até a temperatura ambiente;
• Amicroestrutura resultante é composta demartensita, que apre-senta elevada dureza;
• O aquecimento deve ser lento no iníco, para não provocar defei-tos nomaterial.
Revenimento
• Realizado logo após a têmpera;
• Causa alívio de tensões na peça temperada;
• Confere uma diminuição da resistência mecânica e um aumentona ductilidade e tenacidade;
• As temperaturas estão sempre abaixo da temperatura de austeni-tização.
30
.. Os Metaise suas Ligas
Tabela 3: Tipos de tratamentos térmicos (cont.).Normalização
• Produz propriedades semelhantes ao recozimento;
• Confere baixa dureza, baixa resistência mecânica e alta ductili-dade;
• Resfriado ao ar, portanto a velocidade de resfriamento émaisalta do que no recozimento, o que conferemenor ductilidade,masmaior dureza e resistência mecânica;
• Pode-se utilizar temperaturas mais altas do que a temperatura deaustenitização.
Austêmpera
• Pelo resfriamento da austenita origina-se a bainita que possuipropriedades superirores às da estruturamartensítica;
• As tensões internas sãomuitomenores que na têmpera e, prati-camente, não há distorções ou empenamentos;
• Não há necessidade de revenimento.
Martêmpera
• Usado para diminuir a distorção ou empenamento que se produzcom o resfriamento rápido;
• Há a necessidade de revenimento;
31
.. Os Metaise suas Ligas
2
ExemploPetrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 32
Todos os elementos de liga comumente utilizados nos aços aumentam a sua
temperabilidade, EXCETO o
(A) Cobalto.
(B) Cromo.
(C)Manganês.
(D) Níquel.
(E) Silício.
Solução:
OCobalto é o único elemento que desloca as curvas de transformação para
temposmenores; diminui a duração do período de incubação e aumenta a
velocidade de decomposição da austenita a todas as temperaturas.
Resposta: A
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 39
32
.. Os Metaise suas Ligas
Odesgaste superficial de componentes mecânicos pode levar a condições
indesejáveis de tolerâncias dimensionais e, por fim, à sua falha. Para algu-
mas aplicações de contato, torna-se necessário um endurecimento diferen-
ciado entre a superfície e o interior domaterial. Como exemplo de técnica
para endurecimento superficial em liga ferrosa, citam-se
(A) A têmpera domaterial seguida de revenimento.
(B) O aumento da quantidade de carbono domaterial.
(C) O aumento da quantidade demanganês domaterial.
(D) Aplicações locais demateriais cerâmicos.
(E) Aplicações locais demateriais metálicos.
Resposta: D
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 40
Tratando-se de aços, uma possibili-dade de endurecimento diferenciado en-
tre a superfície e o interior domaterial consiste no emprego de tratamen-
tos termoquímicos. Nesses tratamentos, o aumento local de dureza está as-
sociado com o transporte (difusão) de átomos, principalmente de carbono
(carbonetação), nitrogênio (nitretação) e boro (boretação), de ummeio para
a superfície do componente (material hospedeiro). Em relação aos tratamen-
tos termoquímicos, conclui-se que
33
.. Os Metaise suas Ligas
(A) Aços de baixo carbono endurecemmais facilmente por nitretação.
(B) Aços de alto carbono endurecemmais facilmente por carbonetação.
(C) Os tratamentos termoquímicos contribuem para o aumento da resistên-
cia à fadiga domaterial.
(D) A profundidade da camada superficial endurecida depende da tempe-
ratura, mas independe do tempo de tratamento.
(E) A profundidade da camada superficial endurecida independe da capa-
cidade domeio em fornecer átomos para omaterial hospedeiro, mas depende
da capacidade de difusão e solubilidade de tais átomos nomaterial hospe-
deiro.
Resposta: C
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2008 - Profissional Júnior - Formação: Enge-
nhariaMecânica - 32
Dentre os tratamentos termoquímicosmais conhecidos podem ser citadas
a cementação e a nitretação. Na comparação das características destes pro-
cessos, tem-se:
34
.. Os Metaise suas Ligas
Cementação Nitretação(A) Produz camada
mais dura que anitretação.
Provocamaisdistorção que acementação.
(B) Produz camadamais dura que anitretação
Diminui a resis-tência à fadiga.
(C) Produz núcleofrágil e camadatenaz.
Provocamaisdistorção que acementação.
(D) Necessita detêmpera poste-rior.
Não requertêmpera pos-terior.
(E) É usada em açosde alto carbono.
Não é usada emaços.
Resposta: D
Alumínio
Oalumínio apresenta como grande van-
tagem sobre outros metais comumente
usados o seu baixo peso específico. Por
exemplo:
• Alumínio: ρ = 2, 7 g/cm3
• Cobre: ρ = 8, 9 g/cm3
• Aço: ρ = 7, 9 g/cm3
A estrutura cristalina do alumínio é a
CFC (cúbica de face centrada) e seu
ponto de fusão é de, aproximadamente,
660C . Além disso, ele é um bom con-
dutor térmico e elétrico em seu estado
puro, já que a presença de impurezas
prejudica essas propriedades.
Considerando a quantidade e o valor
dometal empregado, o uso do alumí-
nio excede o de qualquer outrometal,
exceto o aço, sendo, assim, ummate-
35
.. Os Metaise suas Ligas
rial importante emmúltiplas atividades
econômicas. Em seu estado puro, o alu-
mínio émais dúctil e menos resistente
em relação ao aço, porém suas ligas com
cobre, manganês, silício, magnésio e ou-
tros elementos apresentam uma grande
quantidade de características adequa-
das às mais diversas aplicações. Estas li-
gas constituem omaterial principal para
a produção demuitos componentes dos
aviões e foguetes.
A nomenclatura das ligas de alumínio
obedecem o seguinte padrão:
Série Elemento principal1xx.x Alumínio puro (Mín.: 99%)2xx.x Ligas Alumínio-Cobre
3xx.xLigas Alumínio-Silício-MagnésioLigas Alumínio-Silício-Cobre
Ligas Alumínio-Silício-Cobre-Magnésio4xx.x Ligas Alumínio-Silício5xx.x Ligas Alumínio-Magnésio7xx.x Ligas Alumínio-Zinco8xx.x Alumínio-Estanho
2
ExemploPetrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Terminais e Dutos - 49
Oalumínio é ummaterial leve, macio e resistente que, em virtude da sua dis-
ponibilidade e de seu valor comercial, tem sido utilizado em escala crescente
36
.. Os Metaise suas Ligas
pela indústria nasmais diversas aplicações. Dentre suas inúmeras propri-
edades físicas, destacam-se:
(A) Baixo peso específico, alto coeficiente de emissão térmica e baixa con-
dutibilidade térmica.
(B) Baixa resistência à corrosão, baixa ductibilidade e alta condutibilidade
elétrica.
(C) Alta resistência à corrosão, altamentemagnetizável e alto peso espe-
cífico.
(D) Alta condutibilidade elétrica, baixa resistência à corrosão e alto coefi-
ciente de emissão térmica.
(E) Alta condutibilidade térmica, baixo coeficiente de emissão térmica e boa
resistência à corrosão.
Solução:
Propriedades do alumínio:
• Baixa densidade;
• Resistência;
• Elasticidade;
• Plasticidade;
• Fácil de trabalhar;
• Fácil de soldar;
37
.. Os Metaise suas Ligas
• Fácil demontar;
• Resistente à corrosão;
• Bom condutor;
• Boa expansão linear;
• Não tóxico;
• Bom refletor;
• Nãomagnéticos.
Resposta: E
ExemploPetrobras Biocombustível - 2011 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 39
Oalumínio e suas ligas sãomateriais não ferrosos, cujo as propriedades per-
mitem a sua utilização em diversas aplicações. Sabe-se que
(A) O alumínio apresena estrutura cristalina CCC e conseguemanter a sua
ductilidade, mesmo em temperaturas reduzidas.
(B) O alumínio e suas ligas são caracterizados por uma densidade relativa-
mente baixa e uma alta temperatura de fusão.
38
.. Os Metaise suas Ligas
(C) A resistência mecânica do alumínio pode ser aumentada pormeio de de-
formação plástica a quente.
(D) As ligas de alumínio, que não são tratáveis termicamente, consistem em
duas fases constituídas por compostos intermetálicos.
(E) Um aumento na resistência é obtido pormeio do endurecimento por so-
lução sólida para a ligas de alumínio, que não são tratáveis termicamente.
Solução:
Oalumínio apresenta estrutura cristalina CFC. O seu ponto de fusão (658C)
é inferior ao do ferro fundido (1200C). As ligas de alumínio também podem
passar por tratamentos térmicos paramelhorar suas propriedades, como
o recozimento para aumentar sua resistência mecânica. O encruamento cau-
sado por deformação plástica do alumínio confere aomaterial maior resis-
tência mecânica; ser submetido, posteriormente, a um recozimento com-
plementar produz uma redução parcial da dureza.
Resposta: C
Corrosão Metálica
A corrosãometálica pode ser definida
como sendo o ataque destrutivo e não
intencional de ummetal. Esse ataque é
eletroquímico e, normalmente, inicia-
se na superfície domaterial. Sendo um
processo de deterioração, produz alte-
rações prejudiciais e indesejáveis nos
elementos estruturais, perdendo, assim,
suas qualidades essenciais, tais como
resistência mecânica, elasticidade, duc-
tilidade, estética, entre outros.
39
.. Os Metaise suas Ligas
Ela envolve tanto reações de redução
como reação de oxidação. Um processo
corrosivo consiste na ocorrência simul-
tânea de pelomenos uma reação anó-
dica (oxidação) e de pelomenos uma re-
ação catódica (redução).
Propriedades afetadas pelacorrosão
• Resistênciamecânica: a resistên-
cia à tração é reduzida na propor-
ção damaior área corroída das se-
ções perpendiculares aos esforços
aplicados, já que os produtos de
corrosão não têm resistência me-
cânica satisfatória.
• Condutividade térmica e elétrica:
como os produtos de corrosão são
maus condutores de calor e cor-
rente elétrica, suas capacidades de
condução são reduzidas.
• Reflexão especular da luz: como
osmateriais que passaram pelo de
corrosão apresentam superfícies
rugosas, que difundem a luz inci-
dente, a capacidade de reflexão da
luz é reduzida.
• Estética: uma peça corroída
torna-se pouco atraente, salvo se a
corrosão é produzida intencional-
mente sob condições controladas
(anodização do alumínio, oxidação
negra do aço).
Passivação
É a perda da reatividade química sob
condições ambientais específicas por
parte de algunsmetais e ligas ativos.
Essa reação de passivação conduz à for-
mação de uma fina película de um com-
posto (geralmente óxido e com espes-
sura da ordem de 4 nm) na superfície do
metal, que é contínua e aderente, a qual
protege ometal contra a corrosão. O
alumínio e o aço inoxidável são exem-
40
.. Os Metaise suas Ligas
plos demateriais que sofrem essa rea-
ção.
Formas de corrosão
É possível classificar a corrosão de
acordo com a forma com que ela sema-
nifesta nomaterial. Demaneira geral,
pode-se dividi-la em corrosão pura e cor-
rosão associada à ação mecânica.
Corrosão pura
• Corrosão generalizada: também
conhecida como "ataque geral", as
reações de oxidação e de redução
ocorrem aleatoriamente na super-
fície exposta da peça, resultando
em superfícies com omesmo grau
de corrosão.
• Corrosão galvânica: é a forma de
corrosão normalmente atribuída
a união de dois metais de compo-
sições químicas diferentes, e em
contatomútuo, expostos a um ele-
trólito. Estes dois metais tem suas
próprias taxas de corrosão isola-
damentemas, quando em contato
elétrico, a corrosão dometal mais
ativo é acelerada, reduzindo ou
eliminando a corrosão dometal
mais nobre.
• Corrosão em frestas: é caracte-
rizada pela ocorrência de uma
intensa corrosão (generalizada
ou por pites) em frestas que se
formam por fatores geométricos
(como em soldas, juntas, orifícios
ou cabeça de fixadores), por con-
tato de ummetal com outromate-
rial metal ou nãometal (madeira,
borracha, plástico), devido à depo-
sição de areia, produtos de corro-
são permeáveis, incrustaçõesma-
rinhas e outros sólidos (corrosão
por depósitos), oumesmo devido à
trincas e outros defeitos metalúr-
gicos. Ocorre apenas em frestas
nas quais omeio corrosivo conse-
41
.. Os Metaise suas Ligas
gue penetrar. A solução entre as
fendas torna-se estagnada e existe
um empobrecimento em oxigênio
dissolvido, destruindo a película
protetora.
• Corrosão por pites: o mecanismo
para a corrosão por pites é o
mesmo da corrosão por frestas.
Um pite pode ser iniciado por um
defeito de superfície localizado,
como um risco ou uma pequena
variação de composição.
• Corrosão intragranular: atinge
os contornos de grão e, por causa
deste tipo de corrosão, uma amos-
tra pode se desintegrar devido ao
desprendimento dos grãos. Ela
ocorre quando omaterial é aque-
cido em temperaturas entre 500 e
800C por períodos de tempo su-
ficientemente longos. Nos aços
inoxidáveis, ela é causada pela
precipitação de carbonetos de
cromo nos contornos de grão, pro-
vocando o empobrecimento em
cromo nas regiões vizinhas (sen-
sitização). Com o teor de cromo
atingindo teores inferiores a 12%,
a passividade dessas regiões fica
comprometida, e o aço sofre disso-
lução seletiva.
• Corrosão seletiva: também co-
nhecida como "lixivia seletiva", é
um processo de corrosão caracte-
rizado pelo ataque seletivo de um
dos elementos de liga, sendo este
omenos nobre em relação aos de-
mais. Na área afetada observa-se
mudança de coloração. Omaterial
torna-se poroso (frágil) perdendo
suas características metalúrgicas
originais. O exemplomais comum
de lixívia seletiva é a remoção do
zinco no latão (liga Cu-Zn). Devido
à remoção do zinco, o latãomuda
42
.. Os Metaise suas Ligas
de uma coloração amarelada, para
uma coloração avermelhada.
Corrosão associada à açãomecânica
• Corrosão sob tensão: é um pro-
cesso resultante da ação simultâ-
nea de ummeio agressivo (que va-
ria conforme ometal) e de tensões
de tração estáticas residuais ou
aplicadas sobre omaterial. A falha
resultante da corrosão sob tensão
é o aparecimento de trincas sobre
a superfície metálica aparente-
mente intacta, apesar domaterial,
em tese, possuir resistência satis-
fatória para a faixa de tensão apli-
cada. Fatores metalúrgicos, como
a composição química domaterial
ou a orientação dos grãos, e fato-
res ambientais (elevada presença
deO2, temperaturas elevadas, en-
tre outros) podem favorecer a cor-
rosão e o surgimento de trincas.
• Corrosão-fadiga: surge quando
um componente, que se encon-
tra nummeio capaz de atacar
continuamente o seumaterial, é
submetido a tensões cíclicas. A
fratura domaterial pode ocorre
abaixo do limite de escoamento e
após um número elevado de ciclos.
A resistência à fadiga é sensivel-
mente reduzida quando há ação
domeio corosivo. Pode ocorrer
em qualquer material, preferenci-
almente emmeios em que omate-
rial é suscetível a pites.
• Corrosão-erosão: surge da ação
simultânea de um ataque químico
e da abrasãomecânica, ou des-
gaste, como uma consequência
domovimento de um fluido. Sendo
assim, esse tipo de corrosão é en-
contrada com frequência em tubu-
lações, principalmente em dobras,
curvas emudanças bruscas no di-
43
.. Os Metaise suas Ligas
âmetro da tubulação (posições
onde o fluidomuda de direção e
o escoamento se torna repentina-
mente turbulento).
• Corrosão-cavitação: similar a
corrosão erosão, a corrosão-
cavitação ocorre se houver vari-
ação da pressão hidrodinâmica no
sistema emmeio corrosivo. Pode
atingir turbinas hidráulicas, roto-
res de bombas, hélices de navios,
ou qualquer superfície em contato
com fluido a alta velocidade com
variações cíclicas de pressão hi-
drodinâmica.
• Corrosão-atrito: assim como na
corrosão erosão e na corrosão-
cavitação, a corrosão-atrito ocorre
quando ummaterial é exposto a
ummeio corrosivo e está sujeito
a uma açãomecânica. Quando o
material entra em contato com
umfluxo turbulento e há atrito
entre duas superfícies de forma
a ocorrer pequenos deslizamentos
repetitivos, estaremos diante de
um caso de corrosão-atrito. Surge,
principalmente, na interface en-
tre eixo e rolamento fixado sob
pressão, chavetas em eixos, placas
presas por fixadores em vagões,
ou em qualquer componente de
máquina e veículo com vibração.
Nestes três últimos tipos, a ocor-
rência da corrosão é devido ao
rompimento do filme de óxido pela
açãomecânica e posterior corro-
são pelomeio agressivo.
• Fragilização por hidrogênio: hi-
drogênio atômico (H) penetra no
material metálico e, como tem pe-
queno volume atômico, difunde-
se rapidamente em regiões com
descontinuidades (como inclusões
e vazios), transformando-se em
hidrogêniomolecular (H2), exer-
44
.. Os Metaise suas Ligas
cendo pressão e originando trin-
cas. É um tipo de falha e não forma
de corrosão, mas é produzida com
frequência pelo hidrogênio gerado
a partir de reações de corrosão.
Combate à corrosão
Existem algunsmeios de reduzir as
chances de surgimento de corrosão. São
eles:
1. Modificações de projeto que pos-
sibilitem inspeções periódicas e
evitem frestas, mudanças brucas
de seção e formação de pilhas gal-
vânicas.
2. Seleção domaterial de acordo
com omeio corrosivo.
3. Modificações domeio corrosivo a
partir de alterações da sua veloci-
dade ou temperatura.
4. Utilização de revestimentos pro-
tetores, que são barreiras físicas à
corrosão, e são aplicados sobre a
superfície domaterial na forma de
películas.
5. Proteção catódica: Emprego de
um par galvânico, onde ometal a
ser protegido é conectado eletri-
camente a um outrometal que é
mais reativo no ambiente em que
se encontram. Assim, este último
metal se oxidará, mediante ces-
são de elétrons, protegendo o pri-
meirometal contra a corrosão.
2
ExemploPolícia Federal - 2004 - EngenheiroMecânico - 73
45
.. Os Metaise suas Ligas
A têmpera, que consiste no resfriamento brusco do campo austenítico para
omartensítico, tem a finalidade de endurecer os aços, aumentando a sua re-
sistência. É geralmente seguida do revenido para aumentar a tenacidade.
(A) Certo.
(B) Errado.
Solução:
Oaquecimento do aço até altas temperaturas provoca a alteração de sua
constituição, provocando o surgimento da fase austenítica. Ao resfriá-lo brus-
camento, todo campo austenítico transforma-se emmartensítico, que pos-
sui alta resistência mecânica. Entretanto, isso também provoca a fragiliza-
ção domaterial. Demodo a torná-lo mais tenaz, submete-se o aço ao pro-
cesso de revenimento, onde ocorrerá um alívio das tensões internas e uma
pequena redução da sua resistência.
Resposta: A
ExemploSabesp - 2012 - EngenheiroMecânico - 44
Oengenheiro responsável pelo projeto de captação de água, numa região
demangue na baixada santista, deve especificar comomaterial apropriado
para amanobra, ligas à base de níquel-cobre. Esta liga é do tipo
(A) latão amarelo.
46
.. Os Metaise suas Ligas
(B) Hastelloy.
(C) latão Gilding.
(D) Inconel.
(E)Monel.
Solução:
A combinação de níquel e cobre, além de outros elementos emmenores quan-
tidades, formam as chamadas ligasMonel. Esta liga possui alta resistência
mecânica e alta resistência a corrosão (algo fundamental em regiões lito-
râneas).
Resposta: E
Caiu no concurso!TRANSPETRO - 2006 - Engenheiro Junior - ÁreaMecânica - 35
Em relação à classificação e à constituição dos aços inoxidáveis, observe as
afirmações a seguir.
I - Os aços inoxidáveis martensíticos se caracterizam pela presença de te-
ores de cobalto entre 11,5% e 18% e não são endurecíveis por meio de tra-
tamento térmico e são ferro-magnéticos.
II - Os aços inoxidáveis ferríticos se caracterizam pela presença demanga-
nês como o principal elemento de liga e teores de carbonos inferiores a 0,35%
e são endurecíveis por meio de tratamento térmico.
47
.. Os Metaise suas Ligas
III - Os aços inoxidáveis austeníticos se caracterizam pela presença de te-
ores de cromo e níquel, não são endurecíveis por meio de tratamento tér-
mico e não são ferro-magnéticos.
IV - O teor de carbono desempenha papel fundamental para determinar se
um aço inoxidável se encontra na classemartensítica ou ferrítica.
Estão corretas apenas as afirmações:
(A) I e II
(B) I e III
(C) II e III
(D) II e IV
(E) III e IV
Resposta: E
Caiu no concurso!CEAGESP - 2010 - Engenheiro Nível I - Mecânica - 24
Sobre os teores de carbono em ligas de ferro-carbono e considerando um
processo de resfriamento lento, pode-se afirmar que
I. entre 0,77% e 2,11%, as ligas de ferro-carbono são constituídas, à tempe-
ratura ambiente, de perlita e cementita;
II. acima de 0,77%, as ligas de ferro-carbono são constituídas, à tempera-
tura ambiente, de ferrita e perlita;
48
.. Os Metaise suas Ligas
III. inferiores a 0,77%, as ligas de ferro-carbono são constituídas, à tempe-
ratura ambiente, de ferrita e perlita;
Está correto o contido em
(A) I, apenas.
(B) II, apenas.
(C) II e III, apenas.
(D) I e III, apenas.
(E) I, II e III.
Resposta: D
Caiu no concurso!CETESB - 2009 - EngenheiroMecânico - 39
Umeixo feito em aço ABNT 4340 deverá ser temperado e revenido. O eixo
tem 25mm de diâmetro e comprimento igual a 250mm. Sobre os tratamen-
tos térmicosmencionados para esse eixo, é correto afirmar que
(A) para a têmpera, o eixo deverá ser aquecido a temperatura entre 730C
– 760C sendo, em seguida, resfriado em água. Para o revenimento, a tem-
peratura de aquecimento deverá ser de 600C e o resfriamento será ao ar.
(B) tanto para a têmpera quanto para o revenimento, o aquecimento deverá
ocorrer até a temperatura de 1000C . E o resfriamento se dará sempre em
água.
49
.. Os Metaise suas Ligas
(C) omaterial considerado não pode ser temperado, revenido, nem passar
por qualquer tratamento térmico, pois perderá suas propriedadesmecâ-
nicas.
(D) para a têmpera, o eixo deverá ser aquecido até a temperatura de, nomá-
ximo, 600C sendo em seguida resfriado em água. Para o revenimento, a tem-
peratura de aquecimento deverá ser de 600C e o resfriamento será na água.
(E) para a têmpera, o eixo deverá ser aquecido acima de 1530C sendo em
seguida resfriado em água. Para o revenimento, a temperatura de aqueci-
mento deverá ser de 1000C e o resfriamento será em água.
Resposta: A
Caiu no concurso!ELETROBRAS - 2002 - EngenheiroMecânico - 65
Oprincipal objetivo da cementação em aços é:
(A) aumento da dureza superficial.
(B) diminuição da resistência à fadiga.
(C) aumento da condutibilidade térmica.
(D) incremento da usinabilidade.
(E) decréscimo da condutibilidade elétrica.
Resposta: A
50
.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Eletrobras - 2002 - EngenheiroMecânico - 67
NÃOé consequência do recozimento em aço:
(A) remoção das tensões residuais.
(B) diminuição da dureza.
(C) aumento da ductilidade.
(D) regularização da textura bruta de fusão.
(E) obtenção de uma estruturamartensítica.
Resposta: E
Caiu no concurso!Eletrobras - 2007 - EngenheiroMecânico - 65
A estrutura das ligas ferro-carbono na faixa correspondente aos aços hipe-
reutetóides resfriados lentamente, no contorno dos grãos, é constituída de:
(A) perlita e cementita.
(B) ferrita e bainita.
(C) ferrita e perlita.
(D) perlita e ferrita.
(E) ferrita e cementita.
51
.. Os Metaise suas Ligas
Resposta: A
Caiu no concurso!Eletrobras - 2007 - EngenheiroMecânico - 66
NÃO corresponde a um objetivo do tratamento térmico denominado reco-
zimento:
(A) remover tensões devidas a tratamentos térmicos.
(B) regularizar a textura bruta de fusão.
(C) eliminar o efeito de tratamentos térmicos anteriores.
(D) aumentar a dureza.
(E) aumentar a ductilidade.
Resposta: D
Caiu no concurso!Petrobras Biocombustível - 2010 - Engenheiro(a) de Equipamentos Júnior
- Inspeção - 18
A corrosão eletroquímica pode estar associada a heterogeneidades no sis-
temamaterial metálico-meio corrosivo. A sensitização ocorre
(A) Em aços inoxidáveis austeníticos, situada a algunsmilímetros da zona
termicamente afetada e em toda a extensão do cordão de solda.
52
.. Os Metaise suas Ligas
(B) Em aços inoxidáveis ferríticos, quando aquecidos a temperaturas mai-
ores que 250C .
(C) Em ligas de alumínio e em aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, nas
quais se realiza o ensaio de Strauss para verificar a ocorrência de sensiti-
zação.
(D) Em aços de baixo carbono que, sem tratamento térmico, são extrema-
mente dúcteis e vulneráveis à corrosão por tensão.
(E) Nos contornos dos grãos, quando a tensão nomaterial ultrapassa a ten-
são de escoamento da fasemais sensível.
Resposta: C
Considere o enunciado a seguir para as questões 71 à 74
As ligas ferro-carbono formam a família demateriais mais largamente usadas na
construçãomecânica. Acerca desses materiais, julgue os itens que se seguem.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - EngenheiroMecânico - 71
A designação ABNT 4340 refere-se a uma aço-liga com 0, 40%de teor de
carbono e níquel, cromo emolibdênio como elementos de liga.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
53
.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - EngenheiroMecânico - 72
Entre os vários tipos de ferros-fundidos, o ferro-fundido branco é o que apre-
sentamaior grau de ductilidade.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - EngenheiroMecânico - 74
Os aços inoxidávis austenísticos são osmais resistentes à corrosão entre
os vários tipos de aços inoxidáveis. Eles não podem ser endurecidos por tra-
tamento térmico, mas a sua resistência à tração e dureza podem ser aumen-
tadas por encruamento.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
Considere o enunciado a seguir para as questões 87 a 89
54
.. Os Metaise suas Ligas
A figura acima ilustra a vista lateral de uma estrutura de aço na qual se encontra
um parafuso de latão. Sabendo que, na série galvânica, os aços sãomais anódicos
que os latões, julgue os itens a seguir, referentes à situação apresentada.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 87
Na estrutura, o parafuso está protegido da corrosão.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 88
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.. Os Metaise suas Ligas
Se o parafuso fosse feito domesmo aço da estrutura, não haveria possibi-
lidade de formação de célula galvânica.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 89
Na presença de ar atmosférico, o parafuso e a estrutura formam uma célula
de composição.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
Considere o enunciado a seguir para as questões 90 a 92
Para prevenir a corrosão, é necessário interromper o circuito elétrico formado na
célula galvânica ou reduzir o potencial de ativação da oxidação eletroquímica. Vá-
rias estratégias são utilizadas com esse objetivo. No que se refere a esse assunto,
julgue os itens seguintes.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 90
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.. Os Metaise suas Ligas
A aplicação de uma camada não-condutiva de pintura ou cobertura polimé-
rica sobre ummetal evita que o eletrólito faça contato com o próprio me-
tal, impedindo a passagem de corrente e prevenindo a corrosão.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 91
Aços inoxidáveis, alumínio e titânio são ditos passivos pois têm a capacidade
de formar naturalmente uma camada de óxido que os protege da corrosão,
qualquer que seja o ambiente em que estejam colocados.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 92
A colocação de ummetal mais catódico em contato com o ânodo em um cir-
cuito galvânico reduz a corrosão nometal adicionado, protegendo também
o ânodo contra a corrosão.
57
.. Os Metaise suas Ligas
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Considere o enunciado a seguir para as questões 95 e 96
Aço é a denominação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono
de 0, 008%a 2, 11%e que contêm também outros elementos residuais do processo
de produção ou elementos de liga propositalmente adicionados. Acerca de aços,
julgue os itens que se seguem.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 95
O teor de carbono exerce significativa influência nas propriedadesmecâ-
nicas dos aços. Quantomaior for o teor de carbono, maiores serão a dureza
e a resistência do aço à tração. Entretanto, aços com elevado teor de car-
bono sâo prejudicados pela formação de umamaior quantidade de cemen-
tita, o que os tornamais frágeis.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: A
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.. Os Metaise suas Ligas
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 96
Umaço com a designação ABNT 6140 é um aço-liga com 0, 4%de carbono
e tem níquel e molibdênio como elementos de liga.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Considere o enunciado a seguir para as questões 100 a 102
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.. Os Metaise suas Ligas
A figura acima ilustra o diagrama de equilíbrio do sistema Pb-Sn. Considerando
uma liga que apresentaX %de Sn, julgue os itens seguintes, tendo por referência
a figura apresentada.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 100
A transformação eutética que ocorre no resfriamento da liga entre os pon-
tos 1 e 2 indicados na figura é caracterizada pela transformação isotérmica
e reversível da fase sólida α em umamistura de duas novas fases sólidas.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 101
No ponto 2, a microestrutura da liga é formada por umamistura de solução
sólida α e líquido e pode ser corretamente representada pela figura abaixo.
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.. Os Metaise suas Ligas
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Considere o enunciado a seguir para a questão 102
Com relação às ligas Fe-C, julgue o item abaixo.
Caiu no concurso!Polícia Federal - 2004 - Perito Criminal - EngenheiroMecânico - 102
Os aços inoxidáveis martensíticos apresentam teormáximo de cromo de
14%, para permitir a transformaçãomartensítica e, portanto, são passíveis
de endurecimento por tratamento térmico. Esses aços são ferromagnéti-
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.. Os Metaise suas Ligas
cos e adequam-se a aplicações em que, além da resistência à corrosão, a re-
sistência mecânica é fundamental.
(A) Certo.
(B) Errado.
Resposta: B
Caiu no concurso!Sabesp - 2012 - EngenheiroMecânico - 45
Emmancais demotores diesel é comum empregar bronzinas que utilizam
liga Babbitt oumetal patente que é caracterizada por conter, em sua com-
posição,
(A) cobre, zinco e níquel.
(B) cobre, zinco e estanho.
(C) zinco, níquel e antimônio.
(D) chumbo, antimônio e estanho.
(E) zinco, níquel e chumbo.
Resposta: D
Caiu no concurso!TRF - 2012 - Analista Judiciário Especializado EngenhariaMecânica - 44
62
.. Os Metaise suas Ligas
Novosmateriais e ligas têm sido desenvolvidos constantemente. Uma das
classes que tem se desenvolvidomuito é o das superligas utilizadas em si-
tuaçõesmuito específicas. Quando se necessita utilizar superligas que te-
nham resistência mecânica a altas temperaturas (acima de 1000◦C), como
a requerida, por exemplo, em aplicações de propulsores de aviões a jato ou
supersônicos, tais são as ligas a base de
(A) estanho e níquel.
(B) ferro e níquel.
(C) tungstênio e cobalto.
(D) nióbio e ferro.
(E) tório e estanho.
Resposta: B
Caiu no concurso!TRF - 2012 - Analista Judiciário Especializado EngenhariaMecânica - 45
Uma liga que apresenta excelente resistência à corrosão para amaioria dos
ácidos, cloretos e ácidos orgânicos, e que ofereça elevada resistência me-
cânica, boa soldabilidade, resistência à fadiga, é constituída à base de
(A) zircônio.
(B) háfnio.
(C) belírio.
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.. Os Metaise suas Ligas
(D) irídio.
(E) ósmio.
Resposta: A
Caiu no concurso!TRF - 2012 - Analista Judiciário Especializado EngenhariaMecânica - 46
Ligas à base demagnésio possuem as seguintes características:
(A) sãomais leves que o aço, mas sãomais pesadas que ligas de alumínio para
ummesmo volume.
(B) têmmaior resistência ao impacto do que as ligas de alumínio, resultando
daí omotivo de se produzirem rodas esportivas à base demagnésio.
(C) durante a fundição, não requerem cuidado extremo, como ocorre com
as ligas à base de alumínio, pois estas são extremamente inflamáveis, enquanto
as primeiras não o são.
(D) apresentam resistência mecânica e custos inferiores às ligas de alumí-
nio.
(E) podem ser utilizadas para fins estruturais, pois suportam cargasmais ele-
vadas que o alumínio.
Resposta: D
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