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Exercícios de Ciência dos Materiais

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Apresentação em tema: "Exercícios de Ciência dos Materiais"— Transcrição da apresentação:

1 Exercícios de Ciência dos Materiais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 23/03/2017 Exercícios de Ciência dos Materiais Uma introdução dos materiais aplicados Prof. Dr. Fernando Cruz Barbieri S.J. dos Campos - Dutra

2 1. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 1. Lista de Exercícios 2) Explique com suas próprias palavras o que são digrama de fases de um composto, para que serve e dê alguns exemplos?

3 1. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 1. Lista de Exercícios Uma prata de lei, uma liga contendo aproximadamente 90% de prata e 10% de cobre é aquecida nas temperaturas 600, 800 e 11000C. Determine as fases presentes e suas proporções, como mostra a figura abaixo.

4 UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 1. Lista de Exercícios 4 ) Para uma liga de solda com 40% de estanho e 60% de chumbo a 1500C , a) quais as fases presentes, b) qual a proporção de cada fase.

5 UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 2. Lista de Exercícios )Uma liga típica para componentes de aeronaves contém 92kg de magnésio e 8 kg de alumínio. Quais são fases presentes e as proporções dessas fases a: 6500C, 5300C, 4200C, 3100C e 2000C, conforme mostra figura abaixo?

6 2. Lista de Exercícios pede-se: a) composição eutética
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 2. Lista de Exercícios 2) Faça uma analise das fases presentes na liga chumbo-estanho, solidificadas em condições de equilíbrio, nos seguintes ponto do diagrama, como mostra a figura abaixo: pede-se: a) composição eutética b) temperatura eutética c) reação eutética d) as fases e as proporções dessas fases presentes no ponto c e) as fases e as proporções dessas fases presentes no ponto e

7 3.4 Diagrama Fe-Fe3C UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 3.4 Diagrama Fe-Fe3C 7

8 2. Lista de Exercícios hipoeutetóides/hipoeutéticas
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 2. Lista de Exercícios 4) Para a liga composta por Fe-C, como mostra a figura abaixo, determine: )a liga eutética e eutetóide ) a temperatura eutética e eutetóide ) a reação eutética e eutetóide d) Mostre no gráfico as regiões: eutetóides/eutéticas hipoeutetóides/hipoeutéticas hipereutetóides/hipereutéticas

9 2. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 2. Lista de Exercícios

10 2. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 2. Lista de Exercícios

11 3. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 3. Lista de Exercícios 1) Usando o diagrama de transformação (TTT) por resfriamento contínuo para a liga ferro-carbono, indique nas 4 curvas de resfriamento contínuo: a) as seguintes microestruturas nas curvas A, B, C e D; b) quais tratamentos térmicos referem-se as curvas A,B,C e D.

12 3. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 3. Lista de Exercícios 2) Usando o diagrama de transformação (TTT) por resfriamento contínuo para a liga ferro-carbono, indique nas 3 curvas de resfriamento contínuo as microestruturas formadas?

13 3. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 3. Lista de Exercícios 3) Usando o diagrama de transformação (TTT) por resfriamento contínuo para a liga ferro-carbono, indique nas 3 curvas de resfriamento contínuo as microestruturas formadas?

14 3. Lista de Exercícios UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 3. Lista de Exercícios 4) Explique para cada tratamento térmico: recozimento, normalização, têmpera e revenido: a) objetivo (finalidade) b) metodologia (temperatura de tratamento, encharque e velocidade de resfriamento c) Aplicações 5) Explique porque estes fatores influenciam as curvas do diagrama TTT? composição química ( teor de carbono e elemento de liga) tamanho do grão austenítico 6) Explique como a martensita da liga Fe-C é obtida através de um resfriamento rápido a partir da temperatura de austenitização, relacionando com o processo de saída do carbono de dentro da célula CFC (figura) para formar uma célula tetragonal de corpo centrado.

15 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 1) Usando o diagrama de transformação tempo-temperatura para uma liga de ferro-carbono com composição eutetóide, especifique a natureza da microestrutura final (em termos de microconstituintes presentes) para uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 8000C e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que atingisse uma completa e homogênea temperatura austenítica. a) Resfriamento rápido até 3000C de 1s, manutenção dessa temperatura por 103s (isotérmico), seguido por um resfriamento lento por 104s até temperatura ambiente. b) Resfriamento rápido até 6800C, manutenção dessa temperatura por 104s (isotérmico), seguido por um resfriamento lento por 105s até temperatura ambiente. c) Resfriamento lento continuo até temperatura ambiente por 105s.

16 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios c b a

17 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 2) Usando o diagrama de transformação tempo-temperatura para uma liga de ferro-carbono com composição eutetóide, especifique a natureza da microestrutura final (em termos de microconstituintes presentes) para uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 8000C e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que atingisse uma completa e homogênea temperatura austenítica. Resfriamento rápido continuo por 8s até temperatura ambiente. b) Resfriamento rápido até 5750C, manutenção dessa temperatura por 40s, resfriamento lento até 2000C. c) Resfriamento rápido até 4000C até 1s, manutenção dessa temperatura por 12s, resfriamento rápido até 102s até temperatura ambiente. d) Resfriamento rápido até 3000C, manutenção dessa temperatura por 104s, resfriamento lento até 105 segundos.

18 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios b c a d

19 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 3) Usando o diagrama de transformação tempo-temperatura para uma liga de ferro-carbono com composição hipereutetóide de 1,13%C , especifique a natureza da microestrutura final (em termos de microconstituintes presentes) para uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 8600C e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que atingisse uma completa e homogênea temperatura austenítica. a) Cementita + perlita grossa b) Martensita 100% c) 50% Perlita fina + 100% bainita inferior

20 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios a b c

21 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA 4) Usando o diagrama de transformação tempo-temperatura para uma liga de ferro-carbono com composição hip0reutetóide de 0,35%C , especifique a natureza da microestrutura final (em termos de microconstituintes presentes) para uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 8500C e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que atingisse uma completa e homogênea temperatura austenítica. Extra - Lista de Exercícios

22 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios a)ferrita + perlita fina b) martensita c) martensita + ferrita d) ferrita + perlita grossa e) ferrita + perlita fina + martensita

23 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 5) Analise o diagrama de transformação tempo-temperatura por resfriamento continuo para uma liga de ferro-carbono

24 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 5) Analise o diagrama de transformação tempo-temperatura por resfriamento continuo para uma liga de ferro-carbono

25 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 6) Identifique as microestruturas resultantes das seqüência de resfriamento indicadas

26 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 7) Identifique as microestruturas resultantes das seqüência de resfriamento indicadas

27 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 8) Coloque os aços abaixo por ordem decrescente de resistência: -0.3wt%C esferoidita -0.3wt%C perlita grosseira -0.6wt%C perlita fina -0.6wt%C perlita grosseira -0.6wt%C bainita -0.9wt%C martensita -1.1wt%C martensita Resposta 1.1wt%C martensita 0.9wt%Cmartensita 0.6wt%C bainita 0.6wt%C perlita fina 0.6wt%C perlita grosseira 0.3wt%C perlita grosseira 0.3wt%C esferoidita

28 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 9) Peças de um aço com 0,77% C (eutectóide) são aquecidas durante 1 hora a 850 °C e depois são submetidas aos tratamentos térmicos da lista abaixo indicada. Usando o diagrama TTT-TI da figura determine a microestrutura das peças após cada tratamento. a) Têmpera em água até à temperatura ambiente b) Arrefecimento em banho de sais até 680 °C, manutenção durante 2 horas, seguida de arrefecimento em água. c) Arrefecimento em banho de sais até 570 °C, manutenção durante 3 minutos, seguida de arrefecimento em água. d) Arrefecimento em banho de sais até 400 °C, manutenção durante 1 hora, seguida de arrefecimento em água. e) Arrefecimento em banho de sais até 300 °C, manutenção durante 1 minuto, seguida de arrefecimento em água. f) Arrefecimento em banho de sais até 300 °C, manutenção durante 2 horas, seguida de arrefecimento em água.

29 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios

30 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios b c d f e a

31 Extra - Lista de Exercícios
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA MECATRÔNICA, PRODUÇÃO E AERONÁUTICA Extra - Lista de Exercícios 10.A De acordo com as curvas de resfriamento responda qual o microconstituinte formado:


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