Questões de Engenharia de Materiais do ano 2011

Um metal possui estrutura cristalina do tipo cúbica de face centrada e um raio atômico equivalente a 0,12 nm. Quantos átomos por centímetro possui na direção [101]?

• A. 2,5x10⁵
• B. 4,2x10⁷
• C. 6x10⁸
• D. 7,5x10⁹
• E. 10x10¹⁰

Um material qualquer possui uma estrutura cristalina do tipo cúbica de corpo centrado, um parâmetro de rede de 0,3 nm e uma massa atômica de 54 g/mol. Qual será a massa específica, em g/cm3, do material?

• A. 2,3
• B. 4,6
• C. 6,7
• D. 8,4
• E. 10,9

Processos de deformação plástica em metais dúcteis costumam provocar aumentos de dureza e resistência, em um efeito conhecido como encruamento ou endurecimento por trabalho a frio. Nessa perspectiva, afirma-se que o encruamento

• A. é irreversível em qualquer material.
• B. não provoca modificações na ductilidade do material.
• C. não provoca modificações na condutividade elétrica do material.
• D. não provoca modificações na resistência à corrosão do material.
• E. provoca um maior efeito no limite de escoamento do que na resistência mecânica do material.

O desempenho de uma peça fundida é tanto melhor quanto menor for o tamanho médio dos seus grãos cristalinos. Sendo assim, antes do início da solidificação, costuma-se adicionar inoculantes ao metal líquido, na tentativa de fazer com que a frequência de nucleação dos sólidos seja a mais alta possível, em um procedimento conhecido como refino de grão. Em relação a essa técnica de endurecimento, afirma-se que a relação entre o tamanho do grão e o aumento da(o)

• A. ductilidade do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Mott.
• B. resistência à fadiga do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Coffin-Manson.
• C. resistência à fluência do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Larson-Miller.
• D. limite de escoamento do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Hall-Petch.
• E. limite de resistência do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Taylor.

Entende-se recuperação e recristalização, respectivamente, como a diminuição 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 em metais previamente deformados a frio e submetidos a tratamentos térmicos, sobre os quais afirmase que

• A. os processos de conformação são comumente classificados em operações 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 ocorre 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 do material, como no exemplo do chumbo, em que conformações a temperatura ambiente são trabalhos a quente, embora sejam trabalhos a frio para o estanho.
• C. no trabalho a quente, somente a etapa de recuperação ocorre imediatamente após a deformação (recuperação dinâmica), sendo a recristalização realizada em um tratamento térmico posterior (recristalização estática), que, no caso dos aços, é conhecido como recozimento pleno ou supercrítico.
• D. após o trabalho a frio dos aços, tratamentos térmicos de recozimento subcríticos são usualmente realizados (recuperação e recristalização estáticas), com o objetivo de melhorar a ductilidade do material.
• 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 das microestruturas resultantes destes resfriamentos.

Após a etapa de recristalização, os grãos livres de deformações continuarão a crescer se o material for deixado em uma temperatura elevada, num fenômeno conhecido como crescimento de grão. Neste processo de modificação microestrutural,

• 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 do material.
• C. o tamanho médio dos grãos é influenciado pela temperatura do tratamento, mas não pelo tempo.
• D. nem todos os grãos aumentam de tamanho, porém os grãos maiores crescem à custa dos menores, que diminuem.
• E. à medida que os grãos aumentam de tamanho, a área total dos contornos de grão aumenta, produzindo uma consequente redução na energia total, que se torna a força motriz termodinâmica de seu crescimento.

• A. ¦Á = 50% e ¦Â = 50%
• B. ¦Á = 40% e l¨ªquido = 60%
• C. ¦Â = 60% e l¨ªquido = 40%
• D. ¦Â = 60% e l¨ªquido = 40%
• E. ¦Â = 60% e l¨ªquido = 40%

• A. somente nos aços, desde que em solidificações dentro das condições de equilíbrio.
• B. somente nos aços com 0,76%p C, desde que em solidificações dentro das condições de equilíbrio.
• C. somente nos ferros fundidos com 4,3%p C, desde que em solidificações dentro das condições de equilíbrio.
• D. somente nos ferros fundidos, desde que em solidificações dentro das condições de equilíbrio.
• E. nos aços e ferros fundidos, desde que em solidificações dentro das condições de equilíbrio.

• A. aço hipoeutetoide.
• B. aço eutetoide.
• C. aço hipereutetoide.
• D. ferro fundido hipoeutetoide.
• E. ferro fundido hipereutetoide.

Durante o resfriamento, a austenita se decompõe na reação eutetoide (727ºC) em camadas alternadas ou lamelas das duas fases (ferrita e cementita), que se formam simultaneamente durante a transformação, numa microestrutura conhecida como perlita. A presença de perlita nos aços carbono é característica

• A. somente de aços com 0,76%p C, independente da velocidade de resfriamento adotada.
• B. somente de aços com mais do que 0,76%p C, independente da velocidade de resfriamento adotada.
• C. de aços com menos do que 0,76%p C, mas somente quando submetidos a resfriamentos rápidos.
• D. de aços com 0,76%p C, mas somente quando submetidos a resfriamentos rápidos.
• E. de aços com qualquer quantidade de carbono, mas somente quando submetidos a resfriamentos lentos ou moderadamente lentos.