Engenheiro Mecânico

Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI

Gabriel Saavedra de Andrade 20980

Mateus Ferreira Silva 21297

Marcelo Massaru Mizuta 21285

Santiago Helvécio de Paiva Maciel 21127

Trabalho de Materiais para Construção Mecânica

MCM003

Docente: Paulo Junho de Oliveira

Curso: EME

Data: 03/07/2012

Itajubá

2012

QUESTÕES PARA O TRABALHO DE MCM003

Instruções:

1) Este trabalho deverá ser feito por equipes constituídas por 3 alunos.

2) Deverá ser entregue até quarta-feira (04/07/12) às 16 horas.

3) Poderá ser digitado.

1) Nas curvas TTT de determinado aço, explique como você faria para localizar e identificar os campos correspondentes às seguintes microestruturas: perlita grossa, perlita fina, trostita, bainita superior e bainita inferior.

2) Por que é obrigatório que na realização de quase todos os tratamentos térmicos dos aços a primeira etapa seja a austenitização da peça de aço?

3) Cite o(s) tratamento(s) térmico(s) em que a primeira etapa para a sua realização não seja a austenitização. Explique.

4) Os diagramas TTT dos aços podem ser obtidos utilizando-se os métodos IT ou CCT. Qual o significado destas siglas? Dê detalhes de interesse de cada um deles.

5) Explique o porquê da variável tempo nos diagramas TTT ser em segundos e em escala logarítmica.

6) Nos diagramas TTT, qual a relação entre os eixos da dureza e da temperatura? Explique.

7) Praticamente para todos os aços existentes no mercado, já são conhecidas as respectivas curvas Jominy deste aços. Explique como estas curvas são utilizadas e consideradas extremamente úteis no dia a dia dos profissionais envolvidos com tratamentos térmicos dos aços.

8) Em termos práticos, qual a importância de se conhecer o diâmetro crítico de determinado aço, quando da sua seleção para determinado projeto?

9) Explique o fenômeno da sensitização a que alguns aços inoxidáveis estão sujeitos.

10) Cite e explique os métodos que existem para minimizar ou evitar esse fenômeno da sensitização.

11) Duas empresas fabricam e colocam no mercado consumidor 2 componentes fabricados em aço SAE 1045. O produto da empresa X é fabricado com o aço SAE 1045 (Grain size ASTM 10) e após a fabricação é temperado e revenido e o produto da empresa Y o mesmo aço (Grain size ASTM 4) e após a fabricação recebe os mesmos tratamentos térmicos.

Baseado nestas informações, responda as seguintes questões:

a) Qual o produto (X ou Y) apresentará durezas superficiais mais uniformes? Por que?

b) Qual apresentará maior profundidade de endurecimento? Por que?

c) Supondo que as durezas finais dos produtos X e Y (após têmpera e revenimento) sejam iguais a 40HRc, qual terá melhor tenacidade? Explique.

12) Hoje em dia estão em crescente utilização os meios de resfriamento (de têmpera) à base de polímeros ou soluções de polímeros, dentre os quais podemos destacar os seguintes:

→ Álcool polivinílico PVA → Glicóis polialcalinos PAG

→ polivinilpirrolidone PVP → poliacrilatos.

Os glicóis são mais severos que o óleo, porém menos que a água. Quando dissolvidos na água, a concentração de polímeros modifica a velocidade de resfriamento. Quanto mais elevada a concentração, mais lentamente dissipa-se o calor do aço.

a) Cite uma situação pratica onde a utilização destes meios seria de grande utilidade e versatilidade.

b) Cite 2 exemplos práticos onde utilizaríamos soluções aquosas de 8 a 15% de polímeros e soluções de 15 a 30% de polímeros respectivamente.

13) Analise muito atentamente os problemas apresentados e proponha para cada um deles a causa mais provável e também a solução mais apropriada.

a) O rotor de uma turbina foi fabricado em aço AISI 316. A empresa

fabricante executa a têmpera em óleo e revenimento posterior, entretanto o desgaste deste rotor em serviço é sempre muito rápido.

b) Um eixo desgastado em serviço foi recuperado por solda com

eletrodo, porém em serviço, esta parte recuperada desgastou-se

ainda mais rapidamente.

c) Uma peça fabricada com o aço SAE 4140 é submetida à têmpera

em óleo e revenida a 450 ºC por 2 horas. Em serviço esta peça

deve resistir ao desgaste e ao impacto, entretanto sua vida útil tem

sido muito pequena.

14) Especifique um material metálico (ou liga) para as seguintes aplicações, com as respectivas justificativas “ convincentes”.

a) Tubos de um trocador de calor para resfriar cerveja ou chopp, sendo que a cerveja ou o chopp circula por dentro da serpentina.

b) Componentes que numa indústria farmacêutica trabalham em baixas

temperaturas (por exemplo – 50 ºC)

c) Pás de um ventilador para a exaustão de gases quentes num túnel.

d) Tubos de condensador de um sistema frigorífico