prova 13 - engenheiro de equipamentos jÚnior

ENGENHEIRENGENHEIRENGENHEIRENGENHEIRENGENHEIROOOOO(A)(A)(A)(A)(A) DE EQ DE EQ DE EQ DE EQ DE EQUIPUIPUIPUIPUIPAMENTAMENTAMENTAMENTAMENTOS JÚNIOROS JÚNIOROS JÚNIOROS JÚNIOROS JÚNIORINSPEÇÃOINSPEÇÃOINSPEÇÃOINSPEÇÃOINSPEÇÃO

CONHECIMENTCONHECIMENTCONHECIMENTCONHECIMENTCONHECIMENTOS ESPECÍFICOSOS ESPECÍFICOSOS ESPECÍFICOSOS ESPECÍFICOSOS ESPECÍFICOS

MARÇ

O / 2

010

TARDE13

LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO.

01 - Você recebeu do fiscal o seguinte material:

a) este caderno, com os enunciados das 70 questões objetivas, sem repetição ou falha, com a seguinte distribuição:

b) 1 CARTÃO-RESPOSTA destinado às respostas às questões objetivas formuladas nas provas.

02 - Verifique se este material está em ordem e se o seu nome e número de inscrição conferem com os que aparecem no CARTÃO-RESPOSTA. Caso contrário, notifique IMEDIATAMENTE o fiscal.

03 - Após a conferência, o candidato deverá assinar no espaço próprio do CARTÃO-RESPOSTA, a caneta esferográ-fica transparente de tinta na cor preta.

04 - No CARTÃO-RESPOSTA, a marcação das letras correspondentes às respostas certas deve ser feita cobrindo a letra epreenchendo todo o espaço compreendido pelos círculos, a caneta esferográfica transparente de tinta na cor preta,de forma contínua e densa. A LEITORA ÓTICA é sensível a marcas escuras; portanto, preencha os campos demarcação completamente, sem deixar claros.

Exemplo: A C D E

05 - Tenha muito cuidado com o CARTÃO-RESPOSTA, para não o DOBRAR, AMASSAR ou MANCHAR.O CARTÃO-RESPOSTA SOMENTE poderá ser substituído caso esteja danificado em suas margens superior ou inferior -BARRA DE RECONHECIMENTO PARA LEITURA ÓTICA.

06 - Para cada uma das questões objetivas, são apresentadas 5 alternativas classificadas com as letras (A), (B), (C), (D) e (E);só uma responde adequadamente ao quesito proposto. Você só deve assinalar UMA RESPOSTA: a marcação emmais de uma alternativa anula a questão, MESMO QUE UMA DAS RESPOSTAS ESTEJA CORRETA.

07 - As questões objetivas são identificadas pelo número que se situa acima de seu enunciado.

08 - SERÁ ELIMINADO do Processo Seletivo Público o candidato que:a) se utilizar, durante a realização das provas, de máquinas e/ou relógios de calcular, bem como de rádios gravadores,

headphones, telefones celulares ou fontes de consulta de qualquer espécie;b) se ausentar da sala em que se realizam as provas levando consigo o Caderno de Questões e/ou o CARTÃO-RESPOSTA;c) se recusar a entregar o Caderno de Questões e/ou o CARTÃO-RESPOSTA quando terminar o tempo estabelecido.

09 - Reserve os 30 (trinta) minutos finais para marcar seu CARTÃO-RESPOSTA. Os rascunhos e as marcações assinaladas noCaderno de Questões NÃO SERÃO LEVADOS EM CONTA.

10 - Quando terminar, entregue ao fiscal O CADERNO DE QUESTÕES E O CARTÃO-RESPOSTA e ASSINE A LISTA DEPRESENÇA.

Obs. O candidato só poderá se ausentar do recinto das provas após 1 (uma) hora contada a partir do efetivo início dasmesmas. Por motivos de segurança, o candidato NÃO PODERÁ LEVAR O CADERNO DE QUESTÕES, a qualquer momento.

11 - O TEMPO DISPONÍVEL PARA ESTAS PROVAS DE QUESTÕES OBJETIVAS É DE 4 (QUATRO) HORAS, findoo qual o candidato deverá, obrigatoriamente, entregar o CARTÃO-RESPOSTA.

12 - As questões e os gabaritos das Provas Objetivas serão divulgados no primeiro dia útil após a realização dasmesmas, no endereço eletrônico da FUNDAÇÃO CESGRANRIO (http://www.cesgranrio.org.br).

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOSQuestões

1 a 1011 a 20

Pontos0,51,0

Questões21 a 3031 a 40

Pontos1,52,0

Questões41 a 5051 a 60

Pontos2,53,0

Questões61 a 70-

Pontos3,5-

ENGENHEIRO(A) DE EQUIPAMENTOS JÚNIORINSPEÇÃO

2

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

1A inspeção da parede interna de tubos de pequeno diâme-tro e das partes internas de uma peça, quando realizadapelo ensaio visual, utiliza o tuboscópio como instrumentoótico auxiliar. Esse instrumento(A) possui um volante, cujo objetivo é amplificar a imagem

virtual gerada pela lente ocular.(B) possui cabeças de diversos formatos e ângulos de

incidência, possibilitando inspeções em vários ângulos.(C) opera no âmbito da manutenção preditiva, permitindo

a obtenção contínua de dados para uma análise detendências da evolução do estado de uma peça.

(D) opera simultaneamente com o ensaio de ultrassom,de modo a melhor caracterizar eventuais trincas nasuperfície interna de uma peça.

(E) realiza inspeção e limpeza de superfícies internas com aretirada de impurezas que se fixam nessas superfícies.

2O ensaio não destrutivo por líquidos penetrantes é carac-terizado como um dos principais métodos de teste paraa detecção de descontinuidades abertas nas superfíciesde diversos materiais. Todavia, algumas características oimpedem de ser utilizado. Dentre estas, destaca-se a(A) dificuldade de aplicação em peças de grandes dimen-

sões.(B) dificuldade de utilização nas aplicações de campo.(C) não adequação para superfícies muito rugosas.(D) não adequação ou incompatibilidade com materiais não

ferrosos.(E) não adequação ou incompatibilidade com materiais

frágeis.

3A inspeção de peças com eventuais descontinuidadessuperficiais e/ou subsuperficiais, por meio do ensaio compartículas magnéticas, é relativamente simples e rápida.Além dessas vantagens para a inspeção, destaca-se,também, como característica desse ensaio, o fato de o(a)(A) tamanho e a forma da peça inspecionada apresenta-

rem grande influência nos resultados.(B) aquecimento das peças examinadas não ser per-

ceptível, uma vez que, em geral, são utilizadas baixascorrentes elétricas.

(C) ensaio fornecer melhores resultados quando aplicado empeças de material diamagnético (permeabilidade magné-tica inferior a 1), como a prata, o zinco e o chumbo.

(D) forma e a orientação da descontinuidade em relaçãoao campo magnético interferirem fortemente no resul-tado do ensaio.

(E) desmagnetização da peça ser quase sempre desne-cessária após o ensaio.

4Um dos ensaios mais utilizados na detecção dedescontinuidades internas em um material é o ensaio porultrassom. No procedimento que utiliza o método dereflexão,(A) quanto menor a frequência de vibração, menor é o

tamanho do defeito possível de ser detectado.(B) quanto maior a frequência de vibração, maior é a absor-

ção do sinal.(C) o tamanho do defeito não pode ser determinado, mesmo

sendo desconsiderado o eco de retorno da ondamecânica.

(D) os ensaios são, em sua grande maioria, realizados deforma contínua e automatizada.

(E) a onda refletida impede a localização da área do defeitoe a determinação de sua profundidade.

5Sobre o ensaio não destrutivo por ultrassom, analise asafirmativas a seguir.

I – Embora utilize equipamentos eletrônicos, suasrespostas não são imediatas.

II – A obediência aos padrões de calibração do equipa-mento é condição obrigatória para a realização deum ensaio confiável.

III – A ligação entre o equipamento de ensaio e a peçadeve ser realizada pela aplicação de substânciasespecíficas (acoplantes).

Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s)(A) I.(B) II.(C) III.(D) I e II.(E) II e III.

6Comparando-se os ensaios não destrutivos que utilizamos Raios gama (�) e os Raios X, afirma-se que(A) não é necessário empregar energia elétrica para gerar

os Raios gama.(B) no caso dos Raios gama, a emissão de radiação cessa

quando se desliga o equipamento.(C) o equipamento gerador dos Raios gama permite o

ajuste do comprimento das ondas eletromagnéticaspelo ajuste da tensão a ele aplicada.

(D) os equipamentos de Raios X são mais simples erequerem menor custo inicial e menor manutenção.

(E) a fonte dos Raios X emite radiações continuamente,requerendo uma blindagem para ser guardada.


3

7O ensaio não destrutivo que utiliza os Raios X permite adetecção de descontinuidades, como inclusões, bolhas,alteração da massa específica e microtrincas, no interiorde uma peça. Dois fatores de extrema importância naqualidade dos resultados obtidos por essa técnica são adistância e a posição relativas entre os elementos fonte deradiação, peça e filme. Analise as afirmativas a seguir,relacionadas a esses dois fatores.

I – O filme e a peça devem ficar próximos o mais possí-vel para que a imagem projetada represente otamanho real da peça.

II – A fonte de radiação deve ficar o mais afastadapossível da peça e do filme para minimizar o efeitode ampliação da imagem.

III – Quanto maiores as dimensões da fonte emissora,maior a nitidez da imagem.

IV – Para se eliminar a distorção da imagem, a fonteemissora deve ser posicionada o mais perpendicularpossível à base da peça e ao filme.

Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmativas(A) I e II.(B) III e IV.(C) I, II e IV.(D) I, III e IV.(E) II, III e IV.

8Os ensaios não destrutivos permitem a inspeção de umapeça antes de sua utilização inicial e também inspeçõescontínuas ao longo de sua vida útil. Sobre esses ensaios,analise as afirmativas a seguir.

I – São, em geral, quantitativos e poucas vezes qualita-tivos.

II – Requerem pouca ou nenhuma preparação deamostras e, em geral, são mais econômicos e maisrápidos do que os ensaios destrutivos.

III – Podem examinar, simultânea ou sucessivamente,diversas regiões críticas de uma mesma peça.

Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s)(A) I.(B) II.(C) III.(D) I e II.(E) II e III.

9A figura abaixo mostra as curvas do diagrama tensão-deformação referentes aos ensaios de tração realizadoscom dois corpos de prova.

Esses resultados experimentais estabelecem que os

pontos B e E das curvas representam, respectivamente,

para os corpos de prova 1 e 2 o

(A) ponto de ruptura e o limite de escoamento.

(B) limite elástico linear e o ponto de ruptura.

(C) limite elástico linear e o limite de escoamento.

(D) limite de escoamento e o limite elástico linear.

(E) limite de escoamento e o ponto de ruptura.

Corpo de prova 1

Tensã

o�

0,002Deformação �

A

B

C

DE

Corpo de prova 2

Tensã

o�

Deformação �


4

10A Lei de Hooke estabelece uma proporcionalidade entre a tensão e a deformação específica, ocorrentes em um ponto de

uma peça fabricada de material elástico linear. Estando um ponto de um componente estrutural mecânico sujeito a um

estado plano de tensões no regime elástico linear, conclui-se que, em princípio, este ponto está sujeito também a um

estado de deformações

(A) planas.

(B) plásticas.

(C) uniaxiais.

(D) tridimensionais.

(E) elastoplásticas.

11O círculo de Mohr que representa o estado plano de tensões referente a um ponto da superfície de um eixo sujeito à torção

combinada com carga axial de tração é

(A) (B)

(C) (D)

(E)

�

C �

�

C �

�

C �

�

C �

�

C �


5

12O projeto de tubulações suspensas pode ser realizado considerando que a tubulação é uma viga sob flexão, sujeita a umacarga distribuída equivalente ao peso uniformemente distribuído da tubulação e de seu conteúdo. Considere o trecho detubulação mostrado na figura abaixo, onde a ancoragem nos apoios A e B pode ser idealizada como um engaste ideal e oapoio central, realizado por molas, suporta parte do peso da tubulação.

O diagrama de momentos fletores que melhor representa os momentos internos atuantes nesse trecho de tubulação éesquematizado como

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

A B

C

Peso uniformemente distribuído

Molas

Engaste ideal Engaste ideal

A BC

A BC

A BC

A BC

A BC


6

13A classificação dos mecanismos de corrosão envolve alocalização e a natureza dos danos na estrutura. A corro-são seletiva é aquela que(A) pode ser encontrada nas regiões da peça submetidas

a uma temperatura maior que a temperatura derecristalização.

(B) retira um dos elementos de uma liga de peça metálica.(C) é utilizada para proteger um dos metais, adicionando

um elemento de sacrifício.(D) ocorre por ação de fluidos sobre a superfície da peça.(E) ocorre em apenas um dos elementos mecânicos de

um equipamento.

14Uma chapa, utilizada como um dos elementos de umequipamento, foi inspecionada e alguns tipos de corrosãoforam identificados na sua superfície externa de maiordimensão. Nessa superfície podem ter sido identificadosalguns tipos de corrosão, EXCETO a corrosão(A) alveolar.(B) puntiforme.(C) intergranular.(D) por esfoliação.(E) filiforme.

15A tabela a seguir apresenta parte da série de potenciais deeletrodo padrão.

Após análise da tabela, conclui-se que a reação espontâ-nea entre o(A) Estanho e o Níquel pode ser escrita como Sn2+ +

Ni → Sn + Ni2+ e que a voltagem gerada é de 0,114 V.(B) Níquel e o Cobre pode ser escrita como Ni2+ + Cu→ Ni +

Cu2+ e que a voltagem gerada é de 0,590 V.(C) Níquel e o Ferro pode ser escrita como Ni2+ + Fe→ Ni +

Fe2+ e que a voltagem gerada é de 0,440 V.(D) Alumínio e o Estanho pode ser escrita como Al2+ +

Sn→ Al + Sn2+ e que a voltagem gerada é de 1,798 V.(E) Alumínio e o Ferro pode ser escrita como Al3+ + Fe→ Al +

Fe3+ e que a voltagem gerada é de 2,102 V.

Reação doEletrodo

Potencial de EletrodoPadrão Vo (V)

Au3+ + 3e− � AuCu2+ + 2e− � CuSn2+ + 2e− � SnNi2+ + 2e− � NiFe2+ + 2e− � FeAl3+ + 3e− � Al

+1,420+0,340−0,136−0,250−0,440−1,662

16Alguns mecanismos de corrosão estão associados asolicitações mecânicas. O mecanismo de corrosão que écaracterizado por danos como descoramento da superfí-cie do metal, com a formação de pós finos, e, em algunscasos, a presença de pites, é a(A) fragilização por hidrogênio.(B) corrosão por atrito.(C) corrosão por fadiga.(D) corrosão por turbulência.(E) corrosão com erosão.

17O deslocamento de cada potencial de eletrodo do seuvalor de equilíbrio na corrosão é denominado polarização.Na polarização por ativação, a relação entre asobrevoltagem e a densidade de corrente é dada porconstantes da semi-pilha. Uma delas é chamada dedensidade de corrente de troca (io) que representa a(A) taxa da reação de oxidação, função do número de

elétrons associados à ionização de cada átomo metálico.(B) densidade de concentração polarizada, função do

número de elétrons associados à ionização de cadaátomo metálico.

(C) densidade de corrente em condição de equilíbrio,função do número de elétrons associados à ionizaçãode cada átomo metálico.

(D) densidade de corrente em condição de equilíbrio,função da magnitude da concentração de H+ comoconsequência da diferença entre a taxa de oxidação ea de redução.

(E) densidade de corrente dinâmica, função do número deelétrons associados à ionização de cada átomo metálico.

18A corrosão eletroquímica pode estar associada aheterogeneidades no sistema material metálico-meiocorrosivo. A sensitização ocorre(A) em aços inoxidáveis austeníticos, situada a alguns

milímetros da zona termicamente afetada e em toda aextensão do cordão de solda.

(B) em aços inoxidáveis ferríticos, quando aquecidos atemperaturas maiores que 250 oC.

(C) em ligas de alumínio e em aços inoxidáveis austeníticose ferríticos, nas quais se realiza o ensaio de Strausspara verificar a ocorrência de sensitização.

(D) em aços de baixo carbono que, sem tratamento térmi-co, são extremamente dúcteis e vulneráveis à corro-são por tensão.

(E) nos contornos dos grãos, quando a tensão no materialultrapassa a tensão de escoamento da fase maissensível.


7

19A velocidade de corrosão é influenciada por alguns fatoresdo ambiente, entre eles a quantidade de oxigênio dissolvido.A dependência da velocidade de corrosão em relação àconcentração de oxigênio dissolvido ocorre de forma(A) linear, pois quanto maior a quantidade de oxigênio

dissolvido, maior a velocidade de corrosão.(B) linear, pois quanto maior a quantidade de oxigênio

dissolvido, menor a velocidade de corrosão.(C) assintótica decrescente, a partir da ausência de oxigênio

até um valor estabilizado em altas concentrações deoxigênio.

(D) assintótica crescente a partir de zero, quando não háoxigênio, até um valor estabilizado em altas concen-trações de oxigênio.

(E) crescente a partir do zero, na ausência de oxigênio,sendo que após uma determinada quantidade deoxigênio, a curva se torna decrescente com o aumentode oxigênio.

20Com o objetivo de aumentar a vida útil dos elementosmecânicos, alguns métodos podem ser utilizados paradiminuir as taxas de corrosão. Analise a classificaçãodos métodos de proteção e associe-os às respectivastécnicas, apresentadas à direita.

A associação correta é(A) I - R , II - P , III - Q.(B) I - P , II - S , III - Q.(C) I - Q, II - S , III - P.(D) I - R , II - S , III - P.(E) I - P , II - R , III - Q.

21O arco de soldagem transforma energia elétrica em ener-gia térmica para a peça. O calor gerado em um arco elétri-co a partir de uma diferença de potencial de 10V e correntede 20A em 0,6 horas é estimado , em Joules, como(A) 1,2(B) 120(C) 720(D) 12000(E) 120000

P - Adição de inibidoresde corrosão

Q - Aumento da purezaR - Proteção catódicaS - Aumento da tensão

de escoamento

I - Modificação do ProcessoII - Modificação do Meio Cor-

rosivoIII - Modificação do Metal

22Em relação à terminologia utilizada nos processos desoldagem, analise as proposições a seguir.

I - No preparo do material para receber a solda, reali-za-se um corte na peça.

II - Na execução da soldagem pode ser utilizado paraconter o metal fundido, e é colocado na parte inferior,do lado oposto da colocação da solda.

Quais termos se associam corretamente às respecti-vas proposições?

23O arco elétrico é uma das fontes de calor mais utilizadasna soldagem por fusão. A respeito desse processo, éINCORRETO afirmar que o(a)(A) arco elétrico consiste em uma descarga elétrica sus-

tentada através de um gás ionizado, conhecido comoplasma, podendo produzir energia térmica suficientepara fundir, de forma local, as peças a serem unidas.

(B) processo com eletrodos revestidos (SWAN) utilizavareta metálica, denominada alma, recoberta por umamistura de diferentes materiais, denominada revesti-mento, que tem diversas funções na soldagem, entreelas, estabilizar o arco e conferir característicasoperacionais, mecânicas e metalúrgicas ao eletrodo eà solda.

(C) processo TIG (STAW) produz a união das peças metá-licas por aquecimento e fusão, através do arco estabe-lecido entre o eletrodo de tungstênio, o metal de adi-ção e o metal de base.

(D) soldagem a arco com arame tubular (FCAW) é um pro-cesso que utiliza um eletrodo tubular, contínuo econsumível, em que a proteção do arco é feita por umfluxo de soldagem contido no eletrodo ou por um fluxode gás fornecido por fonte externa.

(E) soldagem a arco com proteção gasosa (GMAW) é umprocesso em que a união de peças metálicas é produ-zida pelo aquecimento destas com um arco elétrico,estabelecido entre um eletrodo metálico nu, consumível,e a peça de trabalho.

Abertura da raiz

Face da raiz

Penetração da raiz

Chanfro

Chanfro

Filete veda-juntas

Poça de fusão

Mata-juntas

Filete veda-juntas

Mata-juntas

(A)(B)(C)(D)(E)

I II


8

24

A partir do equipamento de soldagem esquematizado nafigura acima, identifica-se que o processo realizado édenominado soldagem(A) a arco plasma. (B) a arco submerso.(C) com eletrodo revestido. (D) com gás inerte (MIG).(E) com gás inerte (TIG).

25Ao final de uma soldagem, realizou-se um corte transversalde forma que se pudesse ver, em verdadeira grandeza, alargura da solda e observar as regiões da zona de fusão, azona termicamente afetada e o metal de base. Localizandoo ponto médio (O) da largura da zona de fusão, é possíveltraçar um segmento de reta desde o ponto O até um pontofora da região da solda (P), com estrutura metálicainalterada. Esse segmento de reta passa por diferentesregiões microestruturais na direção OP, que são, além dazona de fusão, as regiões de(A) crescimento do grão, de refino do grão, intercrítica e

termicamente inalterada.(B) crescimento do grão, intercrítica, de superaquecimen-

to, de refino do grão e termicamente inalterada.(C) crescimento do grão, intercrítica, de refino do grão e

termicamente inalterada.(D) refino do grão, de crescimento do grão, intercrítica e

termicamente inalterada.(E) refino do grão, de crescimento do grão, intercrítica, de

superaquecimento e termicamente inalterada.

26Fissuração por hidrogênio é(A) um processo corrosivo em meio sólido que ocorre,

principalmente, no concreto armado.(B) um processo corrosivo que promove fissuras pela

presença de eletrólito rico em hidrogênio.(C) a formação de trincas em materiais cerâmicos à base

de óxido, como por exemplo nos silicatos (SiO4), queperdem os átomos de silício pela ligação do hidrogêniocom o oxigênio.

(D) a formação de trincas que ocorre, principalmente, emaços temperáveis durante a soldagem.

(E) a fratura de materiais frágeis quando submetidos àatmosfera de hidrogênio puro.

Portafluxo

Fonte

Arame

Controle

Trator

Peça

27Em relação às alterações encontradas nos metais compo-nentes de uma união por solda, afirma-se que a(o)(A) variação do campo de temperaturas na superfície da

peça soldada pode ser, aproximadamente, linear,desde a fonte de calor até a região termicamenteafetada, enquanto que na direção transversal, atemperatura permanece inalterada.

(B) região afetada pelo calor é consequência da veloci-dade de resfriamento a que o metal de adição é sub-metido.

(C) zona termicamente afetada é formada em decorrênciadas temperaturas acima da temperatura homóloga defusão da liga.

(D) zona de fusão aquece o metal de adição, originando azona afetada pelo calor na região adjacente à juntasoldada.

(E) metal de base sofre transformações de fase em umaregião próxima ao metal fundido, em função da veloci-dade de resfriamento e das temperaturas alcançadas.

28A soldabilidade dos aços inoxidáveis é função dos elemen-tos do metal e do tipo de aço. A soldagem de aços inoxausteníticos exige alguns cuidados. Entre eles está o deevitar a(A) formação de trincas a quente, utilizando aço com teor

baixo de enxofre e fósforo.(B) formação de trincas a quente, reduzindo a energia de

soldagem até a menor possível.(C) formação de trincas a frio que aparecem imediatamen-

te após o passe da solda, ao esfriar o metal de base.(D) fragilização do material, utilizando metais de adição que

gerem um teor de cementita ao redor de 8% no cordãode solda.

(E) fragilização a frio do metal, modificando a geometriada junta para acelerar a redução da temperaturadurante a soldagem.

29A soldabilidade é definida pela AWS (American WeldingSociety) como a capacidade de um material ser soldadonas condições de fabricação impostas por uma estruturaespecífica, projetada de forma a se comportar adequada-mente em serviço. Aços com baixo carbono apresentamalguns problemas de soldabilidade, tais como a(o)(A) perda de tenacidade na zona termicamente afetada.(B) formação de crateras na estrutura, principalmente na

zona termicamente afetada.(C) formação de extensa zona termicamente afetada com

a formação de bainita na zona de fusão, quandoapresenta baixo aporte térmico.

(D) aumento da tenacidade na zona termicamente afetada.(E) aumento da tensão de escoamento com a deformação

plástica da zona de fusão de estruturas coquilhada.


9

30

O diagrama de Schaeffler indica graficamente a composição da microestrutura de uma liga em função do cálculo dosvalores de Níquel e Cromo equivalentes, que podem ser obtidos a partir das equações a seguir.

Nieq = Ni + 30.C + 0,5.MnCreq = Cr + Mo − 1,5.Si + 0,5.Nb

Esta ferramenta é utilizada para aços austeníticos, ferríticos e martensíticos, como por exemplo, para realizar uma solda deaço inox ferrítico de composição 0,03%C, 0,9%Mn, 0,4%Si e 17,3%Cr (ABNT430), utilizando eletrodo de composição0,06%C, 0,7%Mn, 0,7%Si, 22,1%Cr e 12,5%Ni (AWS E309) com 50% de diluição. A partir do diagrama de Schaeffleracima, conclui-se que o metal da solda resultante terá estrutura(A) austenítica.(B) com composição entre 5 e 20% de ferrita. �.(C) com composição entre 30 e 40% de ferrita. �.(D) com composição entre 40 e 60% de ferrita. �.(E) martensítica.

31Cada ponto do metal de base é exposto ao calor com diferente intensidade, em função da distância da fonte de calor.A variação de temperatura que um ponto sofre é expressa através de uma curva chamada de ciclo térmico de soldagem.Em relação aos efeitos da temperatura na peça, as afirmativas a seguir apresentam características e valores relevantesdesta curva.

I - A temperatura de pico, isto é, a temperatura máxima atingida pelo ponto que indica a possibilidade de transforma-ções microestruturais.

II - O tempo de permanência acima da temperatura crítica, que indica transformações microestruturais ou mudança daspropriedades do material no ponto.

III - A velocidade de esfriamento, representada pela derivada da curva ou pelo tempo que a temperatura passa de umatemperatura T1 a uma temperatura T2.

É(São) correta(s) a(s) afirmativa(s)(A) I, apenas. (B) I e II, apenas. (C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, II e III.

CROMO EQUIVALENTE

NÍQ

UE

LE

QU

IVA

LE

NT

E 0%FERRITA

5%FERRITA

20%FERRITA

30% FERRITA

40% FERRITA

60% FERRITA

100% FERRITA

FERRITAM+F

MARTENSITA

A+M

AUSTENITA

F+M

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

30

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0


10

32A figura à esquerda representa um dos processos de fabricação de tubos. A respeito deste processo, analise as afirmativasà direita.

São corretas APENAS as afirmativas(A) I e III. (B) I e IV. (C) II e III. (D) II e IV. (E) I, III e IV.

33Um inspetor da Petrobras, ao realizar um ensaio deultrassom em um tubo novo, fabricado por fundição centrí-fuga, percebe diversos vazios pontuais nas paredes dotubo. Ao avaliar o resultado deste ensaio, conclui-se queo(s)(A) processo de fundição não foi realizado corretamente,

sendo indicada a utilização de um massalote paraevitar a formação de vazios e segregação.

(B) defeitos foram provocados pela contração do metaldurante a solidificação, proporcionando vazios nointerior do tubo onde o metal se solidifica por último.

(C) defeitos são oriundos da absorção dos gases, por meioda parede do molde em areia verde que, além deporos, proporcionam a aparência rugosa do tubo.

(D) defeitos são oriundos da diminuição da viscosidade dometal ao se solidificar, dificultando a fuga dos gasesdiluídos no metal líquido e gerando bolhas no interiordo tubo.

(E) defeitos foram provocados pela absorção do ar com-primido quando injeta o metal líquido sob pressão nasparedes do molde.

I - O tubo, representado pelo elemento hachurado, estásendo laminado por uma configuração de laminadoreschamada, na indústria, de TRIO.

II - O tubo passa por um processo de mandrilamento paraproduzir tubos de maior diâmetro.

III - O tubo é fabricado por um processo que não utiliza a cos-tura, ou seja, não há presença de soldagem na direçãolongitudinal do tubo.

IV - O tubo está sendo conformado para acabamento, pois,após a soldagem, é necessário retirar as ondulações eeliminar a casca de óxido formada no processo a quente.

34A empresa Petrobras é comprometida com a mitigação dasemissões de gases de efeito estufa, de acordo com oPlano Estratégico 2015. A respeito dos processos siderúr-gicos e seus impactos ambientais, avalie tecnicamente asafirmações a seguir.

I - O ferro gusa pode ser produzido a partir do uso decarvão vegetal de origem renovável e sustentável,em contraposição ao uso de combustíveis deorigem fóssil (coque de carvão mineral).

II - É possível realizar a cogeração de energia elétricana aciaria a partir dos gases emitidos no processoprodutivo do aço.

III - A utilização de escórias siderúrgicas na indústriacimenteira (substituindo o cliquer, um produto gera-dor de dióxido de carbono no processo produtivo)reduz a emissão de gases poluentes, pois a escóriatem a função de proteger o metal líquido e estabili-zar o arco elétrico na fusão do metal líquido, o quedemanda regulação pela indústria siderúrgica.

Está correto o que se afirma em(A) I, apenas. (B) I e II, apenas.(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.(E) I, II e III.


11

35Um material, após ensaio de compressão, apresentou umacurva tensão-deformação que pôde ser aproximada poruma reta definida pela função 150 7� � � .Uma peça forjada em matriz fechada com este material uti-liza, inicialmente, um corpo de prova de dimensões de8 mm de altura e 10 mm de diâmetro. Sabendo-se que o fatorde correção desta matriz fechada em relação à matriz abertaé de 1,40 e calculando pelo método da energia uniforme oudeformação homogênea, a força necessária para que a altu-ra final média seja 2 mm é, em kN, aproximadamente,Dado: ln(2) = 0,7(A) 12,2(B) 12,6(C) 15,6(D) 17,0(E) 17,6

36

Um eixo giratório de uma bomba de vácuo de umarefinaria, com diâmetro e comprimento equivalentes a100 mm e 2000 mm, respectivamente, foi projetado parauma vida útil em fadiga de 107 ciclos, sob uma carga máxi-ma de 25 kN. A figura acima apresenta as curvas tensãoversus número de ciclos para a falha de diferentes ligasferrosas. Adotando

� ��

16FL

d3

sendo que �, F, L e d significam tensão, força, comprimentoe diâmetro, respectivamente, o(s) aço(s) adequado(s)para o projeto é(são)(A) aço com 0,20%C e aço liga.(B) aço com 0,47%C e aço liga.(C) aços carbono.(D) aço com 0,20%C e ferro fundido.(E) ferro fundido.

Aço liga

Aço C (0,47%) tratado

Ferro fundido

Aço C (0,20%)

600

450

300

150

010

3

Ciclos

σ má

x(M

Pa)

104

105

106

107

108

109

37Danos por fadiga ocorrem em componentes e estruturassubmetidas a tensões que sofrem variações cíclicas,sendo possível, assim, a ocorrência de falha em níveis detensão abaixo do limite de escoamento do material. Sobrefalhas de materiais por fadiga, afirma-se que(A) fraturas por fadiga são características dos materiais

metálicos.(B) entalhes nas superfícies de componentes agem como

concentradores locais de tensão, e quanto maior oarredondamento de sua raiz, maior a concentraçãode tensões.

(C) falhas por fadiga de alto ciclo ocorrem após extensadeformação plástica do material.

(D) a resistência à fadiga do material é influenciada porsua capacidade de deformação plástica.

(E) a cinética de crescimento de trincas de fadiga não éinfluenciada pela temperatura de serviço do componente.

38Componentes mecânicos e estruturais são frequentementesubmetidos a operações por longos períodos, sob condi-ções de elevadas temperaturas e carregamentos mecâni-cos estáticos, o que pode resultar em um tipo de dano co-nhecido como fluência. Esse dano em materiais metálicos(A) ocorre em temperaturas próximas àquela de fusão do

material.(B) ocorre, preferencialmente, em materiais monocris-

talinos, que possuem menor resistência à fluência doque materiais policristalinos.

(C) é uma deformação permanente que depende do tem-po de aplicação do carregamento mecânico.

(D) é uma deformação reversível que depende da tempe-ratura de operação do equipamento.

(E) é uma deformação permanente que independe daspropriedades metalúrgicas do material.

39O desgaste superficial de componentes mecânicos podelevar a condições indesejáveis de tolerâncias dimensionaise, por fim, à sua falha. Para algumas aplicações de contato,torna-se necessário um endurecimento diferenciado entre asuperfície e o interior do material. Como exemplo de técnicapara endurecimento superficial em liga ferrosa, citam-se(A) a têmpera do material seguida de revenimento.(B) o aumento da quantidade de carbono do material.(C) o aumento da quantidade de manganês do material.(D) aplicações locais de materiais cerâmicos.(E) aplicações locais de materiais metálicos.


12

40Tratando-se de aços, uma possibilidade de endurecimentodiferenciado entre a superfície e o interior do materialconsiste no emprego de tratamentos termoquímicos.Nesses tratamentos, o aumento local de dureza estáassociado com o transporte (difusão) de átomos, princi-palmente de carbono (carbonetação), nitrogênio (nitretação)e boro (boretação), de um meio para a superfície docomponente (material hospedeiro). Em relação aos trata-mentos termoquímicos, conclui-se que(A) aços de baixo carbono endurecem mais facilmente por

nitretação.(B) aços de alto carbono endurecem mais facilmente por

carbonetação.(C) os tratamentos termoquímicos contribuem para o

aumento da resistência à fadiga do material.(D) a profundidade da camada superficial endurecida

depende da temperatura, mas independe do tempode tratamento.

(E) a profundidade da camada superficial endurecidaindepende da capacidade do meio em fornecerátomos para o material hospedeiro, mas depende dacapacidade de difusão e solubilidade de tais átomosno material hospedeiro.

41Um metal possui estrutura cristalina do tipo cúbica de facecentrada e um raio atômico equivalente a 0,12 nm. Quantosátomos por centímetro possui na direção [101]?(A) 2,5x105 (B) 4,2x107

(C) 6x108 (D) 7,5x109

(E) 10x1010

42Um material qualquer possui uma estrutura cristalina dotipo cúbica de corpo centrado, um parâmetro de rede de0,3 nm e uma massa atômica de 54 g/mol. Qual será amassa específica, em g/cm3, do material?(A) 2,3 (B) 4,6(C) 6,7 (D) 8,4(E) 10,9

43Processos de deformação plástica em metais dúcteiscostumam provocar aumentos de dureza e resistência, emum efeito conhecido como encruamento ou endurecimen-to por trabalho a frio. Nessa perspectiva, afirma-se que oencruamento(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.

44O desempenho de uma peça fundida é tanto melhor quantomenor for o tamanho médio dos seus grãos cristalinos.Sendo assim, antes do início da solidificação, costuma-seadicionar inoculantes ao metal líquido, na tentativa de fa-zer com que a frequência de nucleação dos sólidos seja amais alta possível, em um procedimento conhecido comorefino de grão. Em relação a essa técnica de endurecimento,afirma-se que a relação entre o tamanho do grão e oaumento 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.

45Entende-se recuperação e recristalização, respectivamente,como a diminuição de parte da energia de deformaçãointerna e a formação de um novo conjunto de grãos livresde deformação no interior de um grão. Ambos os proces-sos ocorrem em metais previamente deformados a frio esubmetidos a tratamentos térmicos, sobre os quais afirma-se que(A) os processos de conformação são comumente classi-

ficados em operações de trabalho a quente e a frio,sendo que trabalho a quente é definido como a defor-mação sob condições elevadas de temperatura etrabalho a frio ocorre em temperaturas próximas àambiente.

(B) a distinção básica entre trabalho a quente e trabalho afrio é função da temperatura em que se dá arecristalização efetiva do material, como no exemplodo chumbo, em que conformações a temperatura am-biente são trabalhos a quente, embora sejam traba-lhos a frio para o estanho.

(C) no trabalho a quente, somente a etapa de recuperaçãoocorre imediatamente após a deformação (recupera-ção dinâmica), sendo a recristalização realizada em umtratamento térmico posterior (recristalização estática),que, no caso dos aços, é conhecido como recozimentopleno ou supercrítico.

(D) após o trabalho a frio dos aços, tratamentos térmicosde recozimento subcríticos são usualmente realiza-dos (recuperação e recristalização estáticas), com oobjetivo de melhorar a ductilidade do material.

(E) tanto no recozimento supercrítico como no subcrítico,o material sofre resfriamentos ao ar, fazendo-se ne-cessário adotar curvas TTT ou CCT para a previsãodas microestruturas resultantes destes resfriamentos.


13

46Após a etapa de recristalização, os grãos livres de deformações continuarão a crescer se o material for deixado em umatemperatura 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.

1200

1000

800

600

400

200

2200

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

600

4000 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100Composição (%a Ag)

Composição (%p Ag)

Tem

pe

ratu

ra(

C)

o

Tem

pe

ratu

ra(

F)

o

A

Liquidus

Solidus

779 CoB

8,0

Solvus

(Cu) (Ag)

E

G

H

F

71,9 91,2

C

47

O diagrama de fases do sistema cobre-prata está representado na figura acima. Considerando que � e � 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) � = 50% e � = 50%

(B) � = 40% e líquido = 60%

(C) � = 80% e líquido = 20%

(D) � = 30% e líquido = 70%

(E) � = 60% e líquido = 40%


14

48A reação eutética é definida como aquela na qual, durante a resfriamento, uma fase líquida se transforma de maneiraisotérmica e reversível em duas fases sólidas, que se encontram intimamente ligadas num produto bifásico de baixoponto de fusão, conhecido como solído eutético. Para o sistema cobre-prata, a equação da reação eutética poderia serdescrita como:

L(71.9%pAg) (8,0%pAg)+ (91,2%pAg)α βresfriamento

aquecimento

A reação eutética também é típica do sistema ferro-carbono, cuja reação ocorre(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.

49

Deseja-se conhecer a composição química de uma liga ferrosa não ligada, mas não existem informações disponíveis.Procede-se a uma análise quantitativa em uma amostra do material, que determina a quantidade total de Fe3C comoequivalente a 6%. Com o uso da figura acima e, em função da quantidade carbono (%p), este material deverá ser classifi-cado como(A) aço hipoeutetoide.(B) aço eutetoide.(C) aço hipereutetoide.(D) ferro fundido hipoeutetoide.(E) ferro fundido hipereutetoide.

0 1 2 3 4 5 6 6,70

1600

1400

1200

1000

800

600

400

2500

2000

1500

1000

Tem

pera

tura

(F

)o

Tem

pera

tura

(C

)o

Composição (%a C)

Composição (%p C)

0 5 10 15 20 25

1538 Co

1493 Co

1394 Co

912 Co

γ, Austenita

γ + L

1147 Co

2,14 Co 4,30

Lδ

γ + Fe C3

727 Co

α + Fe C3Cementita (Fe C)3

α,Ferrita

0,022

0,76

αγ+

(Fe)


15

50Durante o resfriamento, a austenita se decompõe na reação eutetoide (727oC) em camadas alternadas ou lamelas dasduas fases (ferrita e cementita), que se formam simultaneamente durante a transformação, numa microestruturaconhecida 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 modera-

damente lentos.

51Em função do histórico de resfriamento do material, a nucleação da ferrita a partir da austenita pode ocorrer em planoscristalográficos específicos, caracterizando uma microestrutura conhecida como ferrita de Widmanstätten. A condiçãomicroestrutural típica do aço carbono para o aparecimento da ferrita de Widmanstätten é(A) de laminado a quente.(B) de laminado a frio.(C) de temperado e revenido.(D) de temperado, somente.(E) soldado.

52

Considerando a curva TTT (Transformação em função de Tempo e Temperatura) do aço ABNT 1050, representada nafigura acima, o tratamento térmico que produz uma microestrutura homogênea e com dureza uniforme de 30 HRC, nadireção radial de um eixo de 100 mm de diâmetro, é o resfriamento contínuo de 900 ºC até 500 ºC num tempo de(A) 103 s.(B) 10 s.(C) 0,5 s, seguido de tratamento isotérmico.(D) 5 s, seguido de tratamento isotérmico.(E) 10 s, seguido de tratamento isotérmico.

900

800

700

600

500

400

300

200

100

00,1 1 10 106105104103102

23

30

39

49

62

62

Tem

pe

ratu

ra(

C)

o

Du

reza

Ro

ckw

ell

C

Tempo (s)

A3

α γ+

A1 Fi

γ u

Mi

Bi

Martensita

γ + martensita

a + perlita

γ α+ + perlita

BainitaBf

Pf

Mf

Pi

γ + bainita


16

53A curva de transformação por resfriamento contínuo (curva CCT, Continuous Cooling Transformation) do aço ABNT1540 (1,1% Mn e 0,4% C, em peso) é representada na figura abaixo.

Considerando as taxas de resfriamento de 1700 °C/min (condição G), 1000 °C/min (condição H), 500 °C/min (condição I),140 °C/min (condição J) e 120 °C/min (condição K), sobre as propriedades mecânicas do material afirma-se que a(A) dureza aumenta da condição microestrutural (G) para a (K).(B) ductilidade aumenta da condição microestrutural (G) para a (K).(C) resistência mecânica aumenta da condição microestrutural (G) para a (K).(D) resistência ao trincamento diminui da condição microestrutural (G) para a (K).(E) fragilização do material aumenta da condição microestrutural (G) para a (K).

54A martensita como temperada é extremamente dura e frágil. Componentes mecânicos com martensita correm risco defalha estrutural, exceto quando apresentam baixo teor de carbono. Com o objetivo de otimizar a relação entre a resistênciamecânica e a tenacidade do material, adota-se, após a têmpera, outro tratamento térmico denominado revenimento. Nessaperspectiva, o revenimento dos aços(A) consiste em um aquecimento uniforme do material até uma temperatura de austenitização, mantendo-o nessa tempe-

ratura por tempo suficiente para a obtenção das propriedades mecânicas desejadas.(B) fornece condições para haver difusão do carbono, que sairá na condição de supersaturação para se precipitar como

carboneto.(C) promove transformações que podem ser agrupadas em cinco estágios, sendo que no terceiro (200 a 350 ºC) existe a

precipitação de cementita, e a martensita mantém sua tetragonalidade, transformando-se em ferrita.(D) envolve o coalescimento ferrita, entre 350 e 700 ºC, que se torna totalmente esferoidal a 700 ºC, após as transforma-

ções que ocorrem durante o processo.(E) pode gerar fragilização do material e, neste caso, fragilização no revenido e fragilização da martensita revenida estão

associadas às mesmas características de mudanças microestruturais.

800

600

400

20010000 1700 1000 500 300 140 56 28 14

Tempo-segundos

10 102 103 104 105

5,6 2,8 1,4oC/min

Taxa deresfriamento

Tem

pera

tura

(C

)o

M

BI

7 30

40

3

5

530

15

37 55

15

4545 45 45 45

55

55 55

45 45 45%

55 5555%

Ferrita

PerlitaP

F

Ac


17

55

As figuras acima apresentam dois exemplos de padrãoASTM (American Society for Testing and Materials) paraavaliação do tamanho de grão austenítico, grão no 3 (Figu-ra 1) e grão no 4 (Figura 2). Considerando diferentes pa-drões (tamanhos de grão) austeníticos, afirma-se que, paraum mesmo aço,(A) maior quantidade de martensita será obtida, se a têm-

pera do material ocorrer de uma austenita de padrãono 3 do que de outra no 4.

(B) maior quantidade de martensita será obtida, se a têm-pera do material ocorrer de uma austenita de padrãono 4 do que de outra no 3.

(C) ambas as quantidades de martensita serão iguais.(D) martensita com maior dureza será obtida, se a têmpera

do material ocorrer a partir de uma austenita depadrão no 3 em vez de outra no 4.

(E) martensita com maior dureza será obtida, se a têmperado material ocorrer a partir de uma austenita depadrão no 4 em vez de outra no 3.

56Uma barra do aço ABNT 3130 (0,3%C, 1,3%Ni e 0,7% Cr)com diâmetro de 150 mm foi austenitizada em 900 ºCe resfriada em óleo. Em seguida, amostras do materialforam retiradas da superfície (amostra 1) e na direçãoradial da barra, nas posições 20 mm (amostra 2) e 50 mm(amostra 3). É previsto que análises metalográficas irãorevelar(A) martensita em todas as amostras.(B) iguais quantidades de ferrita nas amostras 2 e 3.(C) iguais quantidades de bainita nas amostras 1 e 2,

enquanto que martensita na amostra 1.(D) bainita na amostra 1, enquanto que martensita e ferrita

nas amostras 2 e 3.(E) bainita na amostra 2 e ferrita na amostra 3.

57Projetos de engenharia requerem, para sua viabilização,conhecimento de características, propriedades e compor-tamento dos materiais disponíveis. Os critérios deespecificação necessitam de ensaios normalizados paraque sejam definidas as propriedades dos materiais e o com-portamento dos mesmos, sob determinadas condições deserviço. Nessa perspectiva, os ensaios de materiais(A) impedem uma comparação entre resultados obtidos em

diferentes laboratórios.(B) permitem a obtenção de informações rotineiras do

produto.(C) dificultam a seleção de materiais.(D) são sempre estáticos.(E) são sempre destrutivos.

58O trem de aterrissagem de um avião foi fabricado em açoABNT 4340 revenido com tenacidade à fratura (KIc) e

limite de escoamento, de 90 MPa m e 1200 MPa,respectivamente. Para aumentar a segurança do equipa-mento, a tensão máxima atuante, durante o pouso daaeronave, não ultrapassa 50% do limite de escoamentodo material. Entretanto, a operação do equipamento podeproduzir carregamentos que causem o aparecimento detrincas superficiais e, portanto, após 1000h de operação, ocomponente deverá ser inspecionado. Para tal, sãoapresentadas, na tabela abaixo, diferentes técnicas deinspeção, com suas respectivas capacidades de detecçãode trincas.

Adotando a equação

�IcK = σ a

na qual � e a significam a tensão atuante e o comprimentocrítico de trinca, respectivamente, é(são) considerada(s)correta(s) para a inspeção.(A) todas as técnicas apresentadas na tabela.(B) as técnicas da tabela, com exceção da visual.(C) líquidos penetrantes e partículas magnéticas.(D) partículas magnéticas e correntes parasitas.(E) correntes parasitas.

Técnica

visual

líquidos penetrantes

partículas magnéticas

correntes parasitas

Tamanho de trinca mínimo (mm)

4,0

3,7

2,5

0,5

Figura 1 Figura 2


18

59

Um eixo de transmissão de potência foi projetado com um diâmetro de 50 mm, devendo apresentar durezas mínimas, nocentro e a 10 mm da superfície de 40 HRC e 50 HRC, respectivamente, após revenido. A figura acima apresenta as curvasde temperabilidade de diferentes aços após um ensaio Jominy. De acordo com os resultados deste ensaio, atende(m)adequadamente às exigências do projeto APENAS o(s) aço(s)(A) 1040.(B) 1040 e 5140.(C) 4140 e 4340.(D) 8640, 4140 e 4340.(E) 5140, 8640, 4140 e 4340.

60A previsão da vida útil é um evento desejável nas ações de avaliação da integridade estrutural de equipamentos e compo-nentes. Entretanto, embora as propriedades e o comportamento de materiais possam ser conhecidos, a prevenção dafalha é uma condição difícil de ser garantida. Sobre fraturas dúcteis em sistemas mecânicos e estruturais, sabe-se que(A) materiais dúcteis nunca falham de maneira frágil.(B) materiais frágeis podem falhar de maneira dúctil.(C) a resistência do material à fratura dúctil não é influenciada pelas condições de serviço do componente.(D) a resistência do material à fratura dúctil não é influenciada pelo processo de fabricação do componente.(E) em materiais cristalinos, a fratura dúctil não ocorre ao longo de planos cristalinos específicos.

Taxa de resfriamento a 700 C (1300 F)o o

Distância a partir da extremidade temperada

490 305 125 56 33 16,3 10 7 5,1

270 170 70 31 18 9 5,6 3,9 2,8 2

3,35 oF/s

60

50

40

30

20

100

80

50

0 1 2 pol.14

12

34

14

1 12

1 34

1

0 10 20 30 40 50 mm

Dure

za,H

RC

Po

rce

nta

ge

md

em

art

en

sita

oC/s

4340

4140

8640

5140

1040


19

61O naufrágio do Titanic é considerado um dos eventos dra-máticos do século XX, com o afundamento do navio emmenos de 3 horas e a perda de mais de 1500 vidas. Umaanálise recente do material do costado revelou que esteera similar ao aço ABNT 1020 contemporâneo. Conside-rando-se o material do costado do navio, conclui-se quesua fratura seria dificultada com uma maior(A) quantidade de enxofre no material, diminuindo a sua

temperatura de transição dúctil-frágil.(B) quantidade de manganês no material, aumentando a

sua temperatura de transição dúctil-frágil.(C) quantidade de carbono no material, diminuindo a sua

temperatura de transição dúctil-frágil.(D) razão entre manganês e enxofre no material, aumen-

tando a sua temperatura de transição dúctil-frágil.(E) razão entre manganês e enxofre no material, diminuin-

do a sua temperatura de transição dúctil-frágil.

62A figura abaixo apresenta curvas de transição dúctil-frágilde dois materiais distintos, material A e material B.

De acordo com a figura, essas curvas podem representar(A) dois aços comuns de mesma quantidade de carbono

após têmpera (A) e têmpera e revenido (B).(B) dois aços comuns hipoeutetoide e de mesma quanti-

dade de carbono após normalização (A) e recozimento(B).

(C) dois aços ligados após têmpera e revenimento, sendoque no material A houve fragilização no revenimento.

(D) dois aços comuns com diferentes quantidades de car-bono, um hipoeutetoide (A) e outro hipereutetoide (B),ambos após recozimento.

(E) duas ligas não ferrosas, uma de alumínio (A) e outrade cobre (B), ambos após recozimento.

0

DU

CT

ILID

AD

E

TEMPERATURA

A

B

63Durante paradas de operação em instalações industriais,adota-se frequentemente a soldagem de manutenção comouma técnica eficiente para prolongar a vida residual deequipamentos. Em aços ligados, a zona termicamenteafetada formada durante a operação de soldagem deveráapresentar, como característica principal,(A) região de granulação grosseira.(B) região de granulação fina.(C) baixa ductilidade.(D) baixa dureza.(E) alta resistência ao impacto.

64Aços inoxidáveis são ligas ferrosas de alta resistência àcorrosão, o que torna recomendável suas aplicaçõesem ambientes agressivos de serviço. Na temperaturaambiente, podem apresentar microestruturas dos tipos(A) ferrita, cementita e perlita.(B) martensita, ferrita e austenita.(C) bainita, cementita e martensita.(D) bainita, martensita e martensita revenida.(E) bainita, martensita e ferrita-austenita (duplex).

65O conhecimento das características do material é defundamental importância para a confiabilidade de juntassoldadas em serviço. Uma das característica de juntassoldadas de aços inoxidáveis é o(a)(A) encruamento.(B) corrosão.(C) segregação.(D) fragilização a quente.(E) fragilização a frio.

66Na natureza, o cobre pode existir como cobre metálico e,por isto, foi extraído, com sucesso, das rochas antes doferro, visto que as baixas temperaturas necessárias parasua extração podiam ser alcançadas mais facilmente.Assim, as ligas de cobre(A) apresentam baixa resistência à corrosão.(B) são comercialmente conhecidas como bronzes quando

advindas de misturas entre cobre e zinco.(C) são facilmente endurecidas por solução sólida.(D) são facilmente endurecidas por encruamento.(E) possuem massa específica e resistências mecânicas

superiores às ligas de alumínio e, portanto, sempreapresentam uma resistência específica superior àsdaquele metal.


20

67Duas barras de alumínio foram laminadas a frio e soldadas de topo, formando uma junta que apresentava três regiõesdistintas, indicadas esquematicamente na figura abaixo: metal de base (posição 9), zona termicamente afetada(posições 10-11-12) e metal de solda (posições 13-14).

Após a soldagem, houve a retirada de amostras dessas três regiões da junta, que sofreram distintamente tratamentostérmicos de recozimento (amostras 1), alívio de tensão (amostras 2) ou permaneceram sem qualquer tratamento(amostras 3). Em sequência, foram determinadas as propriedades mecânicas das amostras e realizadas análisesmetalográficas, o que permite concluir que(A) as amostras (1), (2) e (3) retiradas do metal de solda apresentaram módulos de elasticidade diferentes.(B) a amostra (1) retirada da zona termicamente afetada apresentou maior resistência mecânica do que as amostras

(2) e (3) retiradas da mesma região.(C) em relação ao metal de solda, as amostras (1) e (2) apresentaram grãos deformados, enquanto que a amostra (3)

apresentou grãos livres de deformação.(D) em relação ao metal de base, a amostra (1) apresentou maior ductilidade do que as amostras (2) e (3).(E) todas as amostras (2) apresentaram a mesma dureza.

68Devido à variação de propriedades físicas, mecânicas e microestruturais, os aços possuem grandes aplicações emengenharia, centenas de composições químicas diferentes e diversas classificações, sendo uma das mais simples aquelaque os divide em aços carbono comum, aços liga e aços inoxidáveis. Em relação às propriedades mecânicas dos aços,considera-se que(A) nos aços carbono, reduções nas temperaturas de serviço podem afetar sua ductilidade.(B) nos aços carbono e nos aços liga, aumentos na quantidade de carbono não afetam a ductilidade do material.(C) geralmente aços liga recozidos são mais duros do que ferros fundidos.(D) o módulo de elasticidade dos aços inoxidáveis é menor do que o das ligas de alumínio.(E) qualquer aço possui uma baixa capacidade de endurecimento por encruamento.

69No tratamento térmico de alívio de tensões, o material sofre um resfriamento lento após ter permanecido durante certotempo em temperatura abaixo daquela crítica. Tal procedimento contribui de maneira decisiva para o aumento da(A) resistência à fadiga.(B) resistência à deformação plástica.(C) condutividade elétrica.(D) condutividade térmica.(E) dureza.

14

13

12

10

9

11


21

Porcentagem de Fe C3

0 3 6 9 12 15

700

600

500

400

300

200

100

0

Martensita

Martensita revenida(revenida a 371 C)o

Perlita fina

Composição (%p C)0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Índ

ice

de

du

reza

Brin

ell

Tem

pe

ratu

ra(

C)

o

900

800

700

0

0,0218

A3Acm

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 6,67Porcentagem em massa de carbono

A1 = 727 Co

αα γ+

γ

γ + Fe C3

0,77α + Fe C3

70

Com base nas figuras acima, calcule a quantidade de carbono (%p) que um aço comum deverá ter para que, quandotratado termicamente, se obtenha uma estrutura bifásica do tipo ferrita-martensita, objetivando uma quantidade de martensitade 50% com dureza de 600 Brinell.(A) 0,13(B) 0,21(C) 0,35(D) 0,47(E) 0,56

prova 13 - engenheiro de equipamentos jÚnior

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