Modelo Lista Extra Exercícios Ciências dos Materiais

Lista Extra Exercícios Ciências dos Materiais

Questão 1 Sobre as diferentes imperfeições em sólidos cristalinos e sobre os mecanismos para aumentar a resistência dos materiais, julgue os seguintes itens.

( ) Um material metálico com uma granulação (cristais) maior irá apresentar uma menor ductilidade e uma maior resistência mecânica.

( ) Um material metálico monocristalino apresenta maior resistência mecânica que um material policristalino

( ) Um metal encruado apresenta maior densidade de discordância em relação ao metal não encruado

( ) A passagem de uma discordância do cristal para o outro adjacente é dificultada, devido ao segundo cristal apresentar uma orientação cristalográfica diferente.

( ) A adição intencional de impurezas em um material, mesmo em pequenas quantidades, pode provocar redução da resistência do material

A sequência está correta em:

1. V, F, F, V, F
2. F, F, V, V, V
3. F, F, V, V, F
4. F, V, F, V, V
5. V, V, V, F, F

Questão 2 O tempo de vida útil e o comportamento de um componente ou de um dispositivo dependem das condições ambientais a que este está exposto em serviço, tais como a temperatura de trabalho e o meio com o qual um componente ou dispositivo está em contato. As características de metais, cerâmicas e polímeros, que dependem das condições ambientais, podem ser determinantes na escolha de um material desses grupos para uma dada aplicação. Considerando o efeito das condições ambientais sobre o comportamento dos diversos materiais, assinale a opção INCORRETA.

1. Alguns materiais metálicos quando aquecidos acima de uma temperatura crítica mudam de arranjo atômico em sua estrutura cristalina, fenômeno conhecido como polimorfismo, importante no tratamento térmico de metais
2. Dentre os materiais estudados, os polímeros são os que apresentam o menor módulo de elasticidade e a menor densidade, visto que são formados por ligações primárias direcionais (covalentes) e ligações secundárias entre cadeias poliméricas.
3. Os materiais metálicos se cristalizam preferencialmente, nas formas cúbicas CFC e CCC, apresentando um máximo de 74% de fator de empacotamento em suas células unitárias.
4. Materiais compósitos são constituídos por duas fases: a matriz e por um agente de reforço. Alguns exemplos de agentes de reforço incluem: fibras de vidro, fibras de carbono, kevlar, aço e fibras vegetais
5. O aumento de temperatura provoca contínuo aumento da rigidez e ductilidade do material, com consequente aumento da resistência mecânica.

Questão 3:

Suponha que, acidentalmente, você apagou a identificação de 3 amostras de aço-carbono, SAE1020, SAE1045 e SAE1080. Para separá-los, você irá utilizar seus conhecimentos de metalurgia, por meio da análise metalográfica e utilizando o diagrama de fases Fe-Fe3C. Após aquecer os materiais acima da temperatura de austenitização a uma mesma temperatura e mesmo período de tempo em todas as amostras  e deixá-las resfriando lentamente no forno, foram obtidas as seguintes microestruturas:

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A        B        C[pic 3][pic 4][pic 5]

Com base nas microestruturas obtidas, é correto concluir que as amostras de aço identificadas são:

1. I - aço 1080, II - aço 1020 e III - aço 1045
2. I - aço 1020, II - aço 1080 e III - aço 1045
3. I - aço 1045, II - aço 1020 e III - aço 1080
4. I - aço 1020, II - aço 1045 e III - aço 1080
5. I - aço 1045, II - aço 1080 e III - aço 1020

Parte II – Questões Discursivas (7,5 pontos)

Questão 4 (4,5 pontos)

Um aluno do curso de Engenharia de Produção realizou um ensaio de tração para o aço SAE 4340 no laboratório metalográfico da Universidade Anhembi Morumbi. O corpo de prova cilíndrico possui um diâmetro de 9,30 mm e um comprimento original de 100 mm. Após a ruptura, o material apresentou diâmetro de 5,90 mm e comprimento de 103,40 mm. O comportamento tensão-deformação obtido para o aço em questão está representado no gráfico a seguir.

[pic 6]

1. Analise o gráfico tensão-deformação e preencha a tabela abaixo com os valores dos parâmetros mecânicos solicitados (MOSTRAR OS PONTOS NO GRÁFICO) (2,5 pt)

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[pic 7][pic 8]

Parâmetros	Módulo de Elasticidade, E (GPa)	Tensão no limite proporcionalidade, σLP (MPa)	Limite de Resistência à Tração, σLRT (MPa)	Tensão verdadeira na ruptura, σVR (MPa)	Comportamento Mecânico
Tensão	50 GPa E = (600-400)x106/ (0,012-0,008)	Em torno de 600 MPa	700 MPa	1018.699        MPa (tem que usar a tensão de ruptura (410 MPa) para achar      a     força, depois dividir pela área final do CP	Dúctil                com patamar de escoamento Dúctil        sem patamar de escoamento Frágil