Ciencia Dos Materiais

1 – Uma chapa de aço com 1,5 mm de espessura e a 1200°C possui atmosfera de nitrogênio

em ambos os lados, e se lhe permite atingir uma condição de difusão em estado estacionário.

O coeficiente de difusão para o nitrogênio no aço a essa temperatura é de 6,0 x 10-11 m2/s, e se

determina o fluxo de difusão de 1,2 x 10-7 kg/m2.S. Sabe ainda que a concentração do

nitrogênio no aço na superfície com alta pressão é de 4 kg/m3. A que profundidade para o

interior da chapa a partir deste lado com pressão elevada, a concentração será de 2,0 kg/m3?

Considere um perfil de concentrações linear.

2 – A constante pré-exponencial e a energia de ativação para a difusão do cromo no níquel

são de 1,1 x 10-4 m2/s e 272000 J/mol, respectivamente. A qual temperatura o coeficiente de

difusão terá um valor de 1,2 x 10-14 m2/s?

3 – Os coeficientes de difusão para o carbono no níquel são dados a duas temperaturas

diferentes. A 600 °C o coeficiente de difusão D é igual a 5,5 x 10-14 m2/s. A 700°C, D vale 3,9 x

10-13 m2/s. (a) Determine os valores de D0 e da energia de ativação Qd. (b) Qual é a magnitude

de D a 850 °C?

4 – Uma liga ferro-carbono com estrutura cristalina CFC contendo inicialmente 0,55% p C está

exposta a uma atmosfera rica em oxigênio e virtualmente isenta de carbono, a 1325 K

(1052°C). Sob essas circunstâncias, o carbono se difunde da liga e reage com o oxigênio da

atmosfera; isto é, a concentração de carbono na superfície é mantida essencialmente em 0%

p. (Esse processo do esgotamento do carbono é conhecido por descarbonetação). Em qual

posição a concentração de carbono será de 0,25% p após um tratamento de 10h? O valor de D

a 1325 K é de 4,3 x 10-11 m2/s.