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Universidade Federal do Rio Grande

Questões Selecionadas de Concursos

2ª Bimestre

Prof. Dr. Paulo Cardoso

Julho de 2014

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Sumário Diagrama de Fases ................................................................................................................ 3

Engenheiro Mecânico – CESPE – 2013 ................................................................................... 3

Engenheiro de Equipamentos Junior – Mecânico – Petrobras – 2013 ................................... 3

Engenheiro Mecânico – CEPS – UFOPA – 2012 ...................................................................... 4

Engenheiro De Equipamentos Pleno – Mecânica – Petrobras – 2004 ..................................... 4

Engenharia Mecânica – CESPE - 2013 .................................................................................... 5

Diagrama Fe-C ....................................................................................................................... 6

Engenheiro Mecânico – Instituto Brasileiro de Educação e Gestão – 2013 ............................. 6

Engenheiro_Mecanico – DMAE – Pref. De Porto Alegre - 2011 .............................................. 6

Especialista Portuario II – Engenheiro Mecânico – VUNESP - 2011 ......................................... 7

Engenheiro Mecanico – Eletrobras – 2010 ............................................................................. 7

Engenheiro Mecânico – Corpo de Bombeiros Militar – AP – 2010 .......................................... 8

Engenheiro Mecânico – Fundação Getulio Vargas – 2010 ...................................................... 9

Engenheiro Mecanico – Associação Cearense de Estudos e Pesquisas – 2010 ........................ 9

Engenheiro Mecânico – COSEA – UNIRIO – 2011 ................................................................. 10

Engenheiro Pleno Mecanico – Petrobras – 2007 .................................................................. 10

Engenheiro Mecânico – DMAE – Uberlandia/MG – 2014 ..................................................... 11

Transformações de Fases .................................................................................................... 11

Engenheiro Mecânico – FUNRIO – 2009 .............................................................................. 11

Engenheiro Mecânico –COPEVE – UFAL – 2010 ................................................................... 11

Engenheiro Mecânico – UnB – CESPE – 2007 ....................................................................... 12

Engenheiro Mecânico – Eletrobrás – 2010 ........................................................................... 12

Engenheiro Mecânico – INMETRO/SC – 2010 ...................................................................... 13

Engenheiro Mecânico – CEPS – UFOPA – 2012 .................................................................... 13

Engenheiro Mecânico – IADES – 2014 ................................................................................. 14

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Diagrama de Fases

Engenheiro Mecânico – CESPE – 2013 1) Em relação aos diagramas de equilíbrio de fases, é correto afirmar: a) é possível determinar a microestrutura formada a partir do resfriamento lento de uma liga metálica. b) não é possível determinar a faixa de temperatura em que ocorrem as transformações de fases. c) não há correlação entre a microestrutura formada e a composição das fases presentes. d) a composição das fases é dada em gramas de componente por quilograma da liga. e) não há relação entre a temperatura e as mudanças de fases que ocorrem em uma liga. Engenheiro de Equipamentos Junior – Mecânico – Petrobras – 2013 1)

O diagrama de fases do sistema cobre-prata está representado na figura acima. Considerando que α e β são fases ricas em cobre e prata, respectivamente, quais são as quantidades das fases presentes a 800 °C para uma liga com 20%p Ag – 80%p Cu? 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%

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Engenheiro Mecânico – CEPS – UFOPA – 2012 1) Conclui-se que uma fase ocorre quando: a) o sistema apresenta todas as possíveis mudanças de estado físico. b) ocorre uma sucessão, em equilíbrio de estados físicos. c) a quantidade de matéria é totalmente homogênea. d) a quantidade da matéria pertence a um sistema isotérmico. e) a quantidade de matéria pertence a um sistema fechado.

Engenheiro De Equipamentos Pleno – Mecânica – Petrobras – 2004 1) A respeito da físico-química metalúrgica, julgue os itens a seguir. a) Sabe-se que os diagramas de fase para uso em metalurgia são, geralmente, gráficos que indicam os valores de temperaturas e composições em que as fases e misturas de fases específicas são estáveis à pressão de uma atmosfera. Assim, é correto afirmar que, para obter o diagrama de fases de uma liga metálica, deve-se submeter diferentes composições da liga a variações bruscas de temperatura — elevadas taxas de aquecimento ou resfriamento — e, rapidamente, observar e registrar as fases referentes às várias combinações de composição e temperatura. b) O termo linha liquidus é usado para indicar o lugar geométrico das temperaturas acima das quais todas as composições de uma liga são exclusivamente líquidas. c) Sabendo que o uso da energia livre na análise do equilíbrio químico de um sistema de vários componentes, mantido à pressão constante de cerca de 1 atm, leva à regra das fases, a qual relaciona entre si os números de: variáveis independentes ou graus de liberdade (G); componentes (C); e fases presentes (F), conforme a expressão: F+G = C+1, então, no caso de três fases estarem presentes em um sistema binário, o número de graus é zero (G = 0). d) Sabendo que F + G = C + 1, é correto afirmar que em uma região monofásica do diagrama de fases de um sistema binário (por exemplo, as regiões α, β e líquida), o número de graus de liberdade é três (G = 3). Engenheiro de Equipamentos Junior – Inspeção – Petrobras - 2004

1) A respeito da físico-química metalúrgica, julgue os itens a seguir.

Considere que o ferro puro (Fe), tanto sólido como líquido, é normalmente caracterizado metalurgicamente em pressões próximas a uma atmosfera e que nessas condições, dependendo da temperatura, o Fe apresenta diferentes formas alotrópicas, algumas das quais são de grande importância prática. Assim, é correto afirmar que o diagrama de fases do Fe puro, representando as fases Fe, Fe, Fe e líquida, pode ser desenhado com apenas uma coordenada: a temperatura.

2) Em cada um dos itens a seguir, é feita uma consideração a respeito da estrutura dos materiais, seguida de uma assertiva a ser julgada.

Um tipo simples de diagrama de fases em sistemas binários comum em situações práticas é o designado de eutético binário, como o diagrama nas ligas cobre-prata e chumbo-estanho. Nesses diagramas, o trecho horizontal da linha solidus corresponde à temperatura eutética da liga, TE, que é denominada isotérmica eutética.

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Engenharia Mecânica – CESPE - 2013

1) A figura acima ilustra o diagrama de fases da liga Pb-Sb. Considerando esse diagrama, julgue os itens subseqüentes. a) As concentrações de soluto no líquido e no sólido β, no ponto a, são aproximadamente de 95,5% de Sb e de 11,2% de Sb, respectivamente. b) No ponto b indicado no diagrama, a fração de fase sólida β primária é de aproximadamente 29%, com uma concentração de 3,5% de Sb. c) O diagrama de fases Pb-Sb é caracterizado por sua reação invariante, onde duas fases, líquido e β, se transformam em duas novas fases _ + β. A composição indicada no diagrama (30% Sb) pode ser classificada como uma liga hipoeutética. d) No ponto b, a microestrutura resultante do processo de resfriamento da liga é composta por uma fase β primária e por uma mistura em forma de lamelas das fases α e β, representadas na figura abaixo

e)Na concentração de 11,2% de Sb, durante a transformação líquido-sólido à temperatura de 251,20 ºC, há liberação constante do calor latente (quando em resfriamento), de forma semelhante à transformação de metal puro.

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f) Os diagramas de fases são montados com as curvas de variação da energia livre, em função de sua concentração em cada temperatura, indicando fases e microestruturas metaestáveis, ou seja, fora do equilíbrio termodinâmico.

Diagrama Fe-C

Engenheiro Mecânico – Instituto Brasileiro de Educação e Gestão – 2013 1) O gráfico abaixo apresenta um diagrama de equilíbrio ferro-carbono (Fe-C), na sua forma mais comumente utilizada. Considerando as diferentes fases e transformações invariantes que podem ser observadas nesse diagrama, assinale abaixo a alternativa correta.

a) A letra grega a representa a ferrita que é uma solução sólida de carbono no ferro, estável abaixo de 1400°C, cuja solubilidade máxima do carbono no ferro é de 2,0% à 1130°C. A ferrita é uma fase dúctil que apresenta dureza e resistência mecânica elevadas. b) A letra grega ỿ representa a austenita, uma solução sólida de carbono no ferro. Em função do limite de solubilidade de carbono na austenita são definidos os aços como ligas de ferro contendo até 2,06% de carbono. As ligas que contém uma porcentagem de carbono entre 2,06 e 6,7% são denominadas ferros fundidos. c) A fase delta é representada pela letra grega ẟ , sendo estável à temperaturas acima de 1000°C. d) A cementita ou carboneto de ferro é uma fase estável apresentando dureza e resistência mecânica baixas. e) No ponto E onde o teor de carbono equivalente a 4,3% e a uma temperatura de 1130°C, ocorre uma transformação eutética em que uma fase líquida transforma-se em duas fases sólidas, transformando a liga ferro-carbono no estado líquido em uma mistura de austenita e perlita.

Engenheiro_Mecanico – DMAE – Pref. De Porto Alegre - 2011 1) “Basicamente, trata-se de uma liga binaria contendo de 0,008% ate 2,11% de C, alem de certos elementos residuais, resultantes do seu proprio processo de fabricacao. O limite inferior corresponde a máxima solubilidade do C no Fe a temperatura ambiente, enquanto o limite superior corresponde a maxima quantidade de C que se dissolve no Fe e que ocorre a 1148oC.” Trata-se do seguinte material de construcao mecânica:

a)ferro. b) carbono. c) aço. d) cobre. e) fibra de carbono.

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Especialista Portuario II – Engenheiro Mecânico – VUNESP - 2011 1) Utilize o diagrama de equilíbrio de fases Fe-C a seguir para responder à questão:

Considere as afirmações a seguir em relação ao diagrama de equilíbrio de fases ferro – carbono. I. O carbono é completamente solúvel no ferro para qualquer faixa de concentrações. II. O ponto eutetoide (0,76% de carbono e 727 ºC) é caracterizado pela existência simultânea de uma fase sólida e duas fases líquidas. III. Na concentração de 4,30% de carbono e temperatura de 1147 ºc há a existência de uma fase líquida e de duas fases sólidas e esse ponto é denominado ponto eutético. Está correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e III, apenas. e) I, II e III.

Engenheiro Mecanico – Eletrobras – 2010 1) No diagrama de equilíbrio ferro – carbono, o ponto EUTETÓIDE corresponde a: a) 0,77% Carbono na temperatura de 1148 ºC. b) 2,11% Carbono na temperatura de 727 ºC. c) 2,11% Carbono na temperatura de 1148 ºC. d) 0,77% Carbono na temperatura de 727 ºC. e) 4,30% Carbono na temperatura de 1148 ºC.

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Engenheiro Mecânico – Corpo de Bombeiros Militar – AP – 2010 1) Analise o diagrama de fase Ferro – Carbono abaixo e responda a alternativa CORRETA:

a) O ponto “B” é denominado de ponto eutétóide que é máxima temperatura de equilíbrio entre a ferrita e a austenita, correspondendo acerca de 0,77% C. b) O ponto “D” é denominado de ponto de equilíbrio entre a zona de ações e ferros fundidos. c) Os aços são ligas Fe-C com até 2,11% C, com a possibilidade da presença de elementos de liga, bem como de outros elementos químicos provenientes do processo de fabricação como o P e S. Contudo, raramente ultrapassa o teor de 1%C. d) A cementita ou carbeto de ferro, dura e frágil, é uma solução sólida de carbono em ferro que se cristaliza em estrutura ortorrômbica com 12 átomos de carbono e 4 átomos de ferro por célula unitária, estável na temperatura ambiente. e) Os ferros fundidos são encontrados somente na área que abrange: na vertical todas as faixas de temperatura, e na horizontal a faixa dos pontos “D” ao “E”.

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Engenheiro Mecânico – Fundação Getulio Vargas – 2010 1) A figura abaixo mostra um diagrama de equilibrio Fe-C. Supondo que uma liga Fe-C com 2,47% de C encontra-se à temperatura de 1130º, assinale a alternativa que contem corretamente os percentuais de austenita e de cementita presentes na solução para temperatura indicada acima.

a) 2% de austenita; 98% de cementita. b) 10% de austenita; 90% de cementita. c) 90% de austenita; 10% de cementita. d) 76% de austenita; 24% de cementita. e) 24% de austenita; 76% de cementita.

Engenheiro Mecanico – Associação Cearense de Estudos e Pesquisas – 2010 1) O Diagrama de equilíbrio Fe-C é utilizado para entender melhor as propriedades das ligas ferrosas. Sobre o assunto, assinale a alternativa CORRETA. a) O diagrama é chamado de equilíbrio metaestável. b) O diagrama mostra os pontos eutético e eutetóide, usados para agrupar teoricamente os ferros fundidos cinza e branco. c) No diagrama está representada a reação denominada de peritética, que está relacionada à passagem do estado liquido ao sólido. d) As linhas que marcam o inicio e o final das transformações são denominadas de linhas de solidificação. e) Os diagramas de equilíbrio não são usados para ferro fundido.

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Engenheiro Mecânico – COSEA – UNIRIO – 2011 1) Diagrama de equilibrio Fe-C

Analisando o diagrama de equilíbrio Fe-C, a liga Y com 1,3% de carbono, a temperatura ambiente, será constituída por a) 98,7% de ferrita e 1,3% de cementita. b) 91% de perlita e 9% de cementita. c) 98,7% de ferrita e 1,3% de perlita. d) 50% de ferrita e 50% de perlita. e) 100% de martensita.

Engenheiro Pleno Mecanico – Petrobras – 2007 1) Assinale a alternativa incorreta: a) Os cristais de ferro gama (Fe-ỿ) são do tipo CFC e apresentam o maior fator de empacotamento atômico possível. b) O ferro alfa (Fe-α) tem estrutura cristalina cúbica de corpo centrado e tem fator de empacotamento de 68%. c) No diagrama de fases ferro-carbono (Fe-C) a solubilidade do carbono na ferrita (Fe-α) é bem maior que na austenita (Fe- ỿ) , já que na solução sólida intersticial ferrita há mais espaços vazios para alojar os átomos de carbono. d) A temperatura de autenitização de um aço sem nenhum elemento de liga é 727º C.

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Engenheiro Mecânico – DMAE – Uberlandia/MG – 2014 1) Avalie as afirmativas abaixo sobre o Diagrama Ferro-Carbono:

I- O Ferro puro é muito utilizado, normalmente está associado ao elemento Carbono; II- Nas ligas FE-C, existem também as formas alotrópicas CFC ou γ, e CCC δ e α. Porém, as temperaturas de transformação oscilam em função do teor de Carbono da liga; III- O DIAGRAMA FERRO-CARBONO, auxilia na visualização das oscilações, tão importantes no estudo dos aços e ferros fundidos. Estão corretas: a) Apenas as afirmativas I e II; b) Apenas as afirmativas II e III; c) Apenas as afirmativas I e III; d) Todas as afirmativas estão corretas.

Transformações de Fases

Engenheiro Mecânico – FUNRIO – 2009 1) Dentre as opções abaixo, assinale aquela que corresponde a uma combinação de duas fases das ligas ferro-carbono. a) Austenita. b) Perlita. c) Cementita. d) Ferrita. e) Ferro-delta.

Engenheiro Mecânico –COPEVE – UFAL – 2010 1) Das microestruturas de materiais ferrosos abaixo indicadas, assinale a opção onde elas se apresentam em ordem crescente de dureza. a) bainita / perlita / cementita / martensita b) martensita / bainita / perlita / martensita c) perlita / martensita / bainita / cementita d) perlita / bainita / martensita / cementita e) cementita / martensita / perlita / bainita

2) Diz-se que um aço é hipoeutetoide quando: a) seu teor de carbono está aproximadamente entre 0 e 0,8% em peso. b) seu teor de carbono está compreendido entre aproximadamente 0,8 e 2% em peso. c) apresenta microestrutura formada de austenita e cementita. d) apresenta microestrutura formada de ferrita e austenita. e) seu teor de carbono está aproximadamente entre 2 e 4,3% em peso.

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Engenheiro Mecânico – UnB – CESPE – 2007 1) Um aço é aquecido até sua temperatura de austenitização e então é resfriado segundo a linha ponto/linha representada na curva TTT mostrada abaixo:

Pode-se assegurar que sua constituição microestrutural é predominantemente: a) Perlita b) Perlita e Martensita c) Perlita, Bainita e Martensita d) Austenita, Perlita e Martensita

Engenheiro Mecânico – Eletrobrás – 2010 1) Diagramas TTT dos aços são utilizados para: a) Identificar o teor de carbono do aço após a realização de tratamentos térmicos. b) Identificar o teor de elementos de liga dos aços para definir o tipo de tratamento térmico a ser empregado. c) Prever as estruturas resultantes de um processo que envolve o tempo e a temperatura de um determinado processo, bem como a estrutura resultante do mesmo. d) Identificar a velocidade de aquecimento a ser empregada nos tratamentos térmicos. e) Identificar a temperatura de homogeneização da austenita.

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Engenheiro Mecânico – INMETRO/SC – 2010 1) Um aço carbono com 0,3% de carbono é

a) eutetoide. b) poliformo. c) mastereutetoide. d) hipereutetoide. e) hipoeutetoide.

2) Quando sao resfriadas rapidamente, ligas ferro-carbono austenitizadas (ou temperadas) ate uma temperatura relativamente baixa proxima da temperatura ambiente, o micro-constituinte formado e conhecido como:

a) ferrita. b) austenita. c) martensita. d) cementita. e) bainita.

Engenheiro Mecânico – CEPS – UFOPA – 2012 1) A respeito das curvas de transformação‐tempo‐temperatura (curvas TTT) de um aço eutetóide, analise a figura a seguir:

A partir da figura acima, analise as afirmativas a seguir. I. O início da transformação da austenita é muito demorado, a estrutura resultante é a “perlita grossa” de dureza baixa e variável, de maior valor com a temperatura menor, na faixa superior da temperatura. II. O menor tempo para início da transformação ocorre em torno de 550oC e este ponto denomina‐se de “cotovelo” das curvas em C. III. A transformação em martensita, o mais duro e o mais frágil dos aços, ocorre nos níveis mais baixos de temperatura e independe do tempo. Assinale: a) se somente a afirmativa I estiver correta. b) se somente a afirmativa II estiverem corretas. c) se somente a afirmativa III estiverem corretas. d) se somente as afirmativas I e II estiverem corretas. e) se todas as afirmativas I, II e III estiverem corretas

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Engenheiro Mecânico – IADES – 2014 1) Com a finalidade de oferecer um transporte confiável, o corpo técnico de engenharia da companhia do metropolitano verificou que o material de determinado componente mecânico é proveniente de uma transformação lenta da austenita com estrutura cristalina cúbica de face centrada em ferrita (estrutura cúbica de corpo centrado) e cementita. Com base nessas informações, é correto afirmar que a transformação que melhor representa esse processo é a:

a) peritética. b) martensítica. c) eutética. d) perlítica. e) eutetoide.

2) Um lote de elementos de máquinas de aço usado na composição de um trem metroviário foi desqualificado por não atender aos requisitos técnicos quanto às propriedades mecânicas. O técnico de manutenção encaminhou uma amostra do mesmo lote, sem consentimento do engenheiro responsável, para submetê-lo a aquecimento até 730 oC, seguido de um resfriamento moderado até 300 oC. Após o procedimento citado, verifica-se, por meio de metalografia, que a microestrutura é mais parecida com a

a) martensita. b) austenita. c) perlita. d) martensita revenida. e)bainita