INTRODUÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Exercícios - aula 03

Questão 01 - O elemento mais importante utilizado na proteção à corrosão de ligas de aços inoxidáveis é o:

(A) - molibdênio. (B) - vanádio. (C)- boro. (D)-cromo. (E) - nitrogênio.

Questão 02 - Qual o percentual de teor de carbono do aço eutetóide?

(A) - Entre O e 0,77 (B) - Entre 2, 11 e 4,5 (C)-4,30 (D)-2,11 (E)- 0,77

Questão 03 - Os latões são ligas metálicas não-ferrosas cujos componentes básicos são:

A) cobre e estanho. B) cobre e zinco, com pelo menos 50% de cobre. C) cobre e alumínio. D) níquel e cobre

Questão 04 - O sistema de classificação mais adotado para os aços na prática é o SAE-AISI, também determinado pela ABNT. Nesse sistema, o aço é designado por quatro dígitos, XXYY, em que os dígitos XX indicam o tipo de aço e os dígitos YY o teor de carbono. Um aço 4030 é um aço com 0,30% de carbono que contém como principal elemento de liga.

A) níquel e molibdênio. B) molibdênio. C) cromo e vanádio. D) níquel.

Questão 05 - Considerando-se o aço SAE 1080, recomendado para a fabricação de molas helicoidais enroladas a quente. É CORRETO afirmar que ele possui composição percentual média de carbono de:

A) 0,80 %. B) 8,00 %. C) 10,80 %. D) 80,00 %.

Questão 06 - Para o perfeito conhecimento dos aços, é imprescindível o estudo do diagrama de equilíbrio Ferro­Carbono (Fe-C). Este diagrama é representado até um certo valor de teor de carbono, porque este elemento forma com o ferro o carboneto de ferro (Fe3C), que contém um percentual de carbono de, aproximadamente:

A) 0,77 % B) 2,11 % C) 6,70 % D) 4,30 % E) 0,30 %

Questão 07 - São denominadas ferros-fundidos as ligas de ferro e carbono com teores de carbono acima de 2, 11 %. Outros elementos como o silício, quase sempre presente, e em quantidades residuais resultantes durante o processo ou propositalmente adicionados podem estar também presentes na composição. Acerca desses materiais, julgue as frases seguintes anotando C (Correto) e E (Errado).

( ) O ferro-fundido branco tem quase todo o carbono sob a forma de carboneto, sendo, por isso, extremamente duro e resistente ao desgaste. Ele é utilizado em aplicações como cilindros de laminação, matrizes de estampagem etc., em que a dureza e a resistência à abrasão são fundamentais. ( ) Uma das principais características dos ferros-fundidos nodulares é o elevado fator de amortecimento de vibrações - característica importante na construção de máquinas operatrizes, por exemplo - proporcionado pela estrutura na forma de veios ou lamelas de carbono livre (grafita).

Questão 08 - Para uma aplicação estrutural que operará sob carregamento estático, um projetista dispõe de três opções de aço carbono: ABNT 1020; ABNT 1045 e ABNT 1080. Considerando as características dos aços carbonos, julgue as frases que se seguem anotando C (Correto) e E (Errado).

( ) O aço ABNT 1020 é o mais dúctil. ( ) O aço ABNT 1080 é o de maior dureza, portanto o que apresenta a maior tensão de escoamento. ( ) O aço ABNT 1020 pode ter as suas propriedades mecânica& melhoradas por tratamento de têmpera e revenido. ( ) Por ser um aço eutetóide, o aço ABNT 1045 tem a sua microestrutura formada exclusivamente por perlita. ( ) O aço ABNT 1080 é o que tem maior tenacidade.

Questão 09 - Aços ligas empregados em ferramentas de corte, entre outras propriedades, é necessário que apresentem alta tenacidade, temperabilidade e resistência à fadiga e abrasão. Estas propriedades são conferidas ao aço por meio do elemento liga:

(A) - enxofre. (B) - níquel. (C)-cromo. (D) - carbono. (E) - vanádio.

Questão 1 O - Quanto ao funcionamento de um alto forno utilizado em siderurgia, é incorreto afirmar que:

a) o alto forno é um forno vertical destinado à redução do minério de ferro e sua transformação em gusa. b) a carga é feita pela parte superior e consta do seguinte: minério de ferro; coque ou carvão de lenha e calcário. c) das reações que ocorrem no interior do alto forno, resultam os seguintes produtos: o gusa que goteja dentro do cadinho; a escória que flui sob o gusa; e gases. d) os gases, que são ricos em CO, saem pela parte superior e são recolhidos para sua utilização como combustível.

Questão 11 - As ligas ferro-carbono compõem a classe de materiais metálicos mais usados na construção mecânica. São materiais relativamente baratos e muito versáteis, havendo sempre um tipo adequado a uma certa aplicação estrutural ou não-estrutural. Acerca dessa classe de materiais, assinale a alternativa correta:

a) Os ferros-fundidos são ligas ferro-carbono, qualquer que seja o teor de carbono, produzidas exclusivamente por fundição em fornos do tipo Siemens-Martin. b) Os elevados teores de carbono proporcionam aos aços inoxidáveis a alta resistência à corrosão de que são característicos. c) As ligas ferro-carbono com até 2% de teor de carbono são classificadas como aços. d) Os aços-carbono são compostos exclusivamente por ferro e carbono. e) Os ferros-fundidos brancos são materiais de elevada ductilidade.

Questão 12 - Considerando-se que os aços inoxidáveis caracterizam-se, fundamentalmente, por apresentarem resistência à corrosão atmosférica elevada e grande capacidade de resistir à ação de outros meios líquidos e gasosos, pode-se afirmar que:

1. o cromo e o níquel são os principais elementos a conferir passividade neste aço. li. o cromo deve estar em percentual acima de 10%. Ili. os aços inoxidáveis austeníticos são temperáveis.

Sobre as afirmativas acima, pode-se dizer que: A) todas estão erradas; B) todas estão certas; C) apenas Ili está errada; D) apenas li está errada; E) apenas 1 está certa.

( ) A designação 2024-T3 indica que se trata de uma liga Alumínio-Cu tratada termicamente para solubilização e então trabalhada a frio. ( ) Ligas de Alumínio em geral são passíveis de envelhecimento artificial, um tratamento térmico comum em ligas que sofreram encruamento e que consiste no aquecimento à temperatura de 150ºC, por algumas horas, seguido de resfriamento lento. Esse processo produz ductilidade e estabilidade dimensional. Um uso bastante comum desse tratamento é a aplicação de rebites em estruturas aeronáuticas.

Questão 15 -A solubilidade do estanho no chumbo sólido, a 200 ºC, é de 18% Sn. A solubilidade do chumbo no metal líquido, à mesma temperatura, é de 44% Pb. Qual é a composição de uma liga contendo 40% de líquido e 60% de sólido a, a 200 ºC?

a) 39, 7% Pb e 60,3% Sn b) 66,8% Pb e 33,2% Sn e) 50% Pb e 50% Sn d) 33,2% Pb e 66,8%Sn

Pon.:cntagcm. cm átonws, <lc estanho o

350 IO 20 JU r.o t)O llO l(M) -,--,-- r r-----:127º - t'tOO

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Porcentagem cm pêso de estanho

Li. o

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Questão 13 - Observando-se o aço 1020 e o aço 4420, Solução: pode-se afirmar que:

1. tanto o primeiro quanto o segundo são aços de baixo carbono. li. o primeiro é um aço comum com O, 10% de carbono e o segundo um aço com 0,44% e de baixa liga. Ili. o primeiro é resistente ao calor e o segundo apresenta dureza elevada.

Sobre as afirmativas acima, pode-se dizer que: A) todas estão erradas; B) todas estão certas; C) apenas Ili está errada; D) apenas li está certa; E) apenas 1 está certa.

Questão 14 -A grande vantagem do alumínio e suas ligas é a relação peso específico/resistência mecânica. O Alumínio puro (99,99%) tem baixa resistência à tração, da ordem de 35 MPa; entretanto, a adição de elementos de liga e a realização de trabalho a frio e tratamentos térmicos permitem aumentar a resistência à tração para valores acima de 80 MPa. Acerca das ligas de alumínio, julgue as frases seguinte anotando C (Correto) e E (Errado).

Questão 16 -A relação F/02 de um ensaio de dureza Brinell é igual a 30, para materiais que apresentam dureza HB entre 90 e 415. Assinale os materiais que devem ser ensaiados nessas condições:

A) Cobre e alumínio. B) Peças temperadas. C) Chumbo, estanho e antimônio. D) Aços e ferros fundidos.

Questão 17 - O ferro ligado ao carbono forma uma variedade de ligas ao se solidificar. A formação de cada liga depende do comportamento das variedades alotrópicas do ferro, da solubilidade do carbono no ferro, da temperatura e do teor de carbono. O mapeamento das microestruturas resultantes dessa variedade de ligas é representado em um gráfico denominado diagrama de equilíbrio ferro-carbono, mostrado na figura abaixo.

•e ~ô+ liquido

1640 1492-lF."'>7"C:::...---

1400

1130

910

o.o 0.5 1,0 2.0

/ /'

/ ,

3.0 4.0 5.0 6,0

e A partir do diagrama acima, julgue as frases, anotando C (Correto) e E (Errado), subseqüentes, a respeito das ligas ferro-carbono.

( ) Por meio do ponto li no diagrama pode-se diferenciar o aço do ferro fundido. As ligas com até 2% de teor de C são aços e as com teor de C superior a 2% formam os ferros­fundidos. ( ) No diagrama, o ponto 1, chamado de ponto eutetóide, define a composição da perlita, uma mistura lamelar de ferrita (a) e cementita (Fe3C). ( ) O ponto li, no diagrama, corresponde à reação eutética, ou seja, à transformação do metal líquido. ( ) A fase (õ) corresponde à solução de C em ferro delta, uma variedade alotrópica do Fe. Nessa variedade, esse metal apresenta uma estrutura cúbica de face centrada.

Questão 18 - A curva a X E ilustrada na figura abaixo representa o resultado de um ensaio de tração feito em um corpo de prova de um material metálico, também ilustrado, que possui seção reta inicial de 50 mm 2 e alongamento medido sobre um comprimento de referência Lo de 50 mm. Os valores da força F aplicada, da área da seção reta A e do alongamento L medidos durante o ensaio, correspondentes aos pontos de 1 a 5, na referida curva, estão apresentados na tabela abaixo.

tF 4

;\

.....--.. ( .

~) ... !

L0 = 50mm

1 iF ,H0.2% E

ponto F(N) A (ltun2) L(mm)

1 o 50.0 50.()()

2 9.960 19.8 50.05

-' 19.(100 .. llJJJ 50.10

1 26.000 ·15.5 55.00

5 20.250 "º·º 59.00

Com base nos dados acima, julgue as frases que se seguem, anotando C (Correto) e E (Errado}, relativos às propriedades mecânicas da referida amostra de material.

( ) O limite de proporcionalidade, ou seja, a máxima tensão para a qual o material segue a lei de Hooke, é 400 MPa. ( ) A resistência à ruptura por tração desse material é 405 MPa. ( ) O módulo de elasticidade do material é menor que 190 GPa. ( ) Trata-se de um material dúctil, pois apresenta uma estricção de 20%. ( ) O alongamento verificado é de 18%.

Questão 19 - A figura abaixo ilustra graficamente o comportamento mecânico de diferentes aços em um digrama tensão-deformação. Julgue, assinalando: E=Errado e C=Certo, os itens subseqüentes com relação aos comportamentos mostrados nessa figura.

tensão aço A

aço B

aço e

deformação

( ) Os aços apresentam módulos de elasticidade muito distintos entre si. ( ) O aço B apresenta maior teor de carbono que o aço C. ( ) O aço A apresenta uma curva tensão-deformação típica de um aço temperado.

Questão 20 - Plásticos e borrachas são as designações comuns para elastômeros e polímeros. Polímeros são obtidos a partir de moléculas simples de compostos orgânicos que se agrupam em longas cadeias. Alguns polímeros são chamados de termoplásticos pois possuem cadeias não entrelaçadas, fazendo com que o aquecimento reduza as forças de coesão. Isso significa que podem ser reaquecidos e novamente moldados. Entre os polímeros listados abaixo, assinale o que não é termoplástico.

A) náilon B) pvc C) epóxi D) acrílico

Questão 21 - Os materiais plásticos têm obtido a cada dia mais aplicações na vida moderna. Todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:

a) Os materiais termoplásticos são correspondentes a um polímero linear. Ao ser aquecido sob pressão, a sua consistência não se altera de sólida a mole e viscoso. Neste processo, não ocorrem reações químicas e os artigos obtidos não podem ser reamolecidos. b) Os plásticos termofixos ou termoestáveis possuem polímeros em rede; são polímeros com cadeias laterais. Os polímeros em transversais são formados entre cordões lineares. Essas ligações transversais, à medida que se formam, causam diminuição da mobilidade dos cordões, provocando solidificação. c) Os aditivos são substâncias adicionadas aos plásticos com determinados objetivos. Entre eles, devem ser citados os "estabilizantes", os "materiais de enchimento" e os "plastificantes". d) Os polietilenos são de baixo custo, possuem boa tenacidade, resistência dielétrica excelente e boa resistência química. Há muitos tipos de polietilenos, dependendo da densidade, que varia de 0,910 a 0,959 g/cm3

.

Questão 22 - Relacione o nome do material com a sua respectiva descrição.

1- Poliuretano (PU); li- Polipropileno (PP); Ili- Polietileno de alta densidade (PEAD) IV- Polietileno de baixa densidade (PEBD); V- Poliestireno (PS); VI- Poliestireno expandido (EPS).

A) ( ); B) ( ) C); ( ); D) ( ); E) ( ); F ( ).

(A) Esse material apresenta a maleabilidade do polietileno o torna útil como embalagem para roupas e alimentos e como material para garrafas flexíveis, mas ele se torna quase sem uso para embalagens rígidas.

(B) Esse material é moderadamente flexível e é usado em larga extensão para garrafas moldadas por sopro. Ele é translúcido em seu estado natural e pode ser tingido com qualquer cor opaca. Ele é essencialmente inodoro e insípido. Ele é uma boa barreira para a umidade, mas gases passam através dele um tanto facilmente.

(C) Esse material é o mais leve de todos os plásticos. Ele não é transparente exceto na forma de filme. Ele tem a interessante propriedade de formar uma dobradiça em finas seções, que parecem tornar-se mais fortes com o uso. Ele é

largamente usado para tampas com roscas. Como filme tem excelente claridade, embora a fragilidade a baixa temperatura possa causar fendas no inverno. Ele tem razoável barreira a umidade e gases. Para impressão ou uso de adesivos é necessário um tratamento à chama porque a superfície é apoiar.

(D) Esse material se adapta excelentemente às condições de produção em massa. É resistente à água, dimensionalmente estável e apresenta reduzida densidade o que o torna mais facilmente moldável do que os outros plásticos. Apresenta possibilidades ilimitadas no que diz respeito a cor. Ele tem, contudo, limitada resistência a quente e à exposição ao tempo, é frágil e sujeito ao ataque de solventes orgânicos." (BLASS, 1988). Ele é atacado por muitos elementos químicos os quais causam trincas, e é usado, geralmente, somente com produtos secos. Esse material cristalino e transparente é brilhante como o vidro, e também parecido, pois é muito frágil. Há uma leve tendência de encolher com o tempo e sob luz forte desbota. Quando o poliestireno está em contato com alguns solventes, ou seus gases, ele trincará e tornar-se-á escuro. Ele tem um baixo ponto de fusão, 87ºC, e não pode ser usado para alimentos quentes ou para aplicações com altas temperaturas.

(E) Esse material, de acordo com BLASS (1988), é também usado na forma de espuma. É isolante térmico para baixas temperaturas, imune ao apodrecimento, à decomposição ou aos efeitos da umidade. Oferece pouca resistência a cortes e materiais como derivados de petróleo, óleos vegetais e solventes. Versátil e fácil de moldar, ele se adapta às formas dos produtos que embala. Como é fornecido em forma de espuma, pode cobrir objetos de grande tamanho.

(F) Segundo HANLON (1984), esse material tem aplicação em embalagem e tem duas formas: sólido e espuma. O material sólido como um filme ou como um material moldado tem excepcional resistência a abrasão, junto com elasticidade e resiliência que o colocam junto a borracha para alguns casos. Ele pode ser tingido, mas no seu estado natural ele é um branco creme. Ela rapidamente volta à marrom amarelado quando exposto a luz, e por essa razão ele é normalmente colorido para cobrir essa mudança. É inodora e resistente à oxidação, óleos, graxas e fungos. É afetada por ácidos fortes e alcalinos, halogênios, hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, cetonas e álcoois.