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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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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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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
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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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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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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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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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(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
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- Inspeção - 49
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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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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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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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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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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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(E) De aços com qualquer quantidade de carbono, mas somente quando sub-
metidos a resfriamentos lentos oumoderadamente lentos.
Resposta: E
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- 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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- 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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- 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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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-
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.. 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.
2
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- 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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![Page 21: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/21.jpg)
.. 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
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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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![Page 22: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/22.jpg)
.. 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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![Page 23: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/23.jpg)
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(D) 100% demartensita.
(E) 50% de perlita fina e 50% de bainita.
Resposta: B
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- 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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![Page 24: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/24.jpg)
.. 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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![Page 25: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/25.jpg)
.. 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
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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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![Page 26: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/26.jpg)
.. 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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![Page 27: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/27.jpg)
.. 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.
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![Page 28: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/28.jpg)
.. 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
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- 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
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![Page 29: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/29.jpg)
.. 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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![Page 30: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/30.jpg)
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- 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-
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![Page 31: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/31.jpg)
.. 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
.
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![Page 32: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/32.jpg)
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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.
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![Page 33: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/33.jpg)
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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;
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![Page 34: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/34.jpg)
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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
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- Inspeção - 39
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![Page 35: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/35.jpg)
.. 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
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- 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
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![Page 36: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/36.jpg)
.. 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
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nhariaMecânica - 32
Dentre os tratamentos termoquímicosmais conhecidos podem ser citadas
a cementação e a nitretação. Na comparação das características destes pro-
cessos, tem-se:
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![Page 37: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/37.jpg)
.. 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-
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![Page 38: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/38.jpg)
.. 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
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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
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.. 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;
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.. 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.
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.. 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.
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.. 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
![Page 43: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/43.jpg)
.. 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-
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![Page 44: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/44.jpg)
.. 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
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![Page 45: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/45.jpg)
.. 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
![Page 46: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/46.jpg)
.. 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-
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![Page 47: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/47.jpg)
.. 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
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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
![Page 49: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/49.jpg)
.. 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
![Page 50: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/50.jpg)
.. 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
![Page 51: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/51.jpg)
.. 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
![Page 52: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/52.jpg)
.. 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
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![Page 53: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/53.jpg)
.. 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
![Page 54: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/54.jpg)
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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
![Page 55: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/55.jpg)
.. 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
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.. 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
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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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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.
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(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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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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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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(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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![Page 64: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/64.jpg)
.. 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
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![Page 65: OsMetais esuasLigas - Tesla ConcursosOsMetais esuasLigas (B)Perlitafina,bainitaemartensita. (C)Cementita,martensitaebainita. (D)Ferrita,perlitafinaeperlitagrosseira. (E)Martensita,ferritaebainita](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022053122/60aa051dee4630520f6fa706/html5/thumbnails/65.jpg)
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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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(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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