CONCURSO DE ADMISSÃO AO CURSO DE FORMAÇÃO ENGENHARIA DE MATERIAIS CONHECIMENTOS ESPECíFICOS CADERNO DE QUESTÕES 2008 1a QUESTÃO Valor: 1,0 Faça um esboço da curva de histerese B = f(H) de uma substância ferromagnética, indicando: (a) a densidade de fluxo de saturação; (b) a densidade de fluxo remanente; (c) a força coercitiva. 2a QUESTÃO Valor: 1,0 Considere uma atmosfera que mantenha em 1% em peso a concentração de carbono na superfície de um aço O,2%C. Calcule o tempo necessário para que, a 1000 aC, a concentração de carbono a 1 mm da superfície seja 0,6% em peso. Dados: Coeficiente de difusão do carbono em Fe-y a 1000 aC = 2,9 x 10-11 m2/s. x erf (x) x erf (x) 0,0000 0,6 0,6039 0,1125 0,7 0,6778 0,2227 0,8 0,7421 0,3286 0,9 0,7969 0,4284 1,0 0,8427 I 0,5205
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CONCURSO DE ADMISSÃOAO
CURSO DE FORMAÇÃO
ENGENHARIA DE MATERIAISCONHECIMENTOS ESPECíFICOS
CADERNO DE QUESTÕES
2008
1a QUESTÃO Valor: 1,0
Faça um esboço da curva de histerese B = f(H) de uma substância ferromagnética,
indicando:
(a) a densidade de fluxo de saturação;
(b) a densidade de fluxo remanente;
(c) a força coercitiva.
2a QUESTÃO Valor: 1,0
Considere uma atmosfera que mantenha em 1% em peso a concentração de carbono
na superfície de um aço O,2%C. Calcule o tempo necessário para que, a 1000 aC, a
concentração de carbono a 1 mm da superfície seja 0,6% em peso.
Dados:
Coeficiente de difusão do carbono em Fe-y a 1000 aC = 2,9 x 10-11 m2/s.
x erf (x)xerf (x)
0,0
0,00000,60,6039
0,1
0,11250,70,6778
0,2
0,22270,80,7421
0,3
0,32860,90,7969
0,4
0,42841,00,8427
0,5
I0,5205
33 QUESTÃO Valor: 1,0
Considere o diagrama de equilíbrio da liga Au-Ni.
a) Uma solução com 70% de Ni é resfriada muito lentamente de 900°C até 600 oCo
Descreva as fases presentes, suas percentagens relativas e composições químicas a
600°C.
b) Esboce as curvas energia livre versus composição, nas temperaturas de 600°C e
900 °c, mostrando os limites de solubilidade quando for o caso.
c) Explique a existência do gap de miscibilidade à luz do modelo quase-químico de
soluções.
Ni
1445 DeNíquel (Percentagem Atômica)
De
102030 40506070801400
1200H- ~1064,43 De
1000 " T,- --1I17,5%
a (Au, Ni)
800 III---L ~l821De
54,4%600I VIII1---
a1 + a2II I IIII
400Au
10203040506070
Níquel (Percentagem em Peso)
43 QUESTÃO Valor: 1,0
As refinarias de petróleo possuem vários equipamentos que trabalham em altas
temperaturas e com pressão positiva. Os materiais usados na fabricação destes
componentes estão submetidos à fluência. O gráfico deformação versus tempo, que
descreve o comportamento dos materiais em fluência, apresenta diferentes estágios.
a) Esboce este gráfico e explique os estágios da curva.
b) Explique o efeito da temperatura de ensaio sobre esta curva.
53 QUESTÃO Valor: 1,0
Cite as principais variáveis que afetam o ciclo térmico de soldagem. Explique a
influência dessas variáveis na taxa de resfriamento de uma junta soldada.
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63 QUESTÃO Valor: 1,0
As Figuras (a)-(d) a seguir correspondem, respectivamente, aos diagramas TTT dos
aços 1080, 5140, 1034 e 9261.
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M~~Gw~~~
N~ ~W ~M~
a~~~~ a:~ ~.41 ~W ~~ o
62---~--~--~1~ 103 1~ 1~
Tempo (s)
102 103Tempo (5)
BOa BOa
700
700
600
600
li"
li"li"~ 500
a:~ 500· 2:-.i400
.~ 400
N
~ oÊ 300oÊ 300· o>- >-
200 200
100
100
66O
10-11 10210'1ü4105 10-1
Tempo (s) (a)(b)
BOa
800
700
70012600
25600
li"
25 Ôli"~ 500 27 ~~ 500· 35 ';ei400 43 ~
~ 400
~E 300oÊ 300· .>- >-
200 200
100
100
O
52
1
10210' 105
Tempo (s)(c)(d)
Sabendo que a família 51xx possui Cr entre 0,28 e 0,40% e que a família 92xx possui
Mn em torno de 0,85% e Si em torno de 2,00% (percentagens em peso), responda às
seguintes perguntas:
a) quais desses aços são passíveis de têmpera? Justifique a sua resposta.
b) qual é o aço mais indicado para ser submetido ao tratamento de austêmpera?
Justifique a sua resposta.
c) qual é o motivo da diferença entre as curvas TTT dos aços 1080 e 1034?
d) quais são os efeitos do Cr e do Mn na formação de bainita?
73 QUESTÃO Valor: 1,0
A transformação martensítica nos aços pode ser promovida por um tratamento térmico
de têmpera. Após a têmpera, os aços são freqüentemente submetidos ao tratamento
térmico de revenido. Descreva as transformações de fases, as mudanças na
microestrutura e as variações nas propriedades mecânicas que podem ser observadas
em aços submetidos ao revenido. Aborde a formação de carbonetos epson,
tetragonalidade da martensita, dureza secundária entre outros tópicos. Julgando
necessário, use esboços e gráficos para explicar.
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sa QUESTÃO Valor: 1,0
A curva da energia de ligação versus distância de separação interiônica dos materiais
representa a soma dos potenciais atrativo e repulsivo. Ela é conhecida como poço de
potencial, que possui um aspecto peculiar para os materiais cerâmicos.
a) Esboce a curva energia versus distância de separação interiônica e comente a
forma esperada deste poço para um cerâmico.
b) Explique como a forma deste poço se relaciona com o elevado módulo deelasticidade observado nos cerâmicos.
ga QUESTÃO Valor: 1,0
Os polímeros podem apresentar degradação quando expostos, por longo tempo, acertos fatores ambientais. Responda aos seguintes itens:
a) qual é o principal mecanismo responsável pela degradação dos polímeros?
b) a determinação das propriedades mecânicas de um polímero, antes e após a suaexposição às intempéries, é uma das maneiras de se acompanhar a evolução dadegradação. Explique, para um polímero degradado por exposição ao sol, como adureza varia ao longo da sua espessura e qual o mecanismo responsável pelaocorrência desta variação?
c) que alterações podem acontecer na estrutura macromolecular de um polímeroquando fica exposto à chuva por muito tempo? Como estas alterações influenciamas propriedades mecânicas do polímero?
10a QUESTÃO Valor: 1,0
Um fio de aço com 1,25 mm de diâmetro possui uma camada externa de alumínio,
sendo o diâmetro do fio conjugado de 2,5 mm. Outros dados são:
AçoIAI
Módulo de Elasticidade (GPa)
210I70I
I
Limite de Escoamento (MPa) 200I70.r- Coeficiente de PoissonI0,3 ~3Coeficiente de Expansão Térmica (K-1)
11x10~ 23x10~
a) Se o fio conjugado for carregado em tração, qual componente escoará primeiro?
Justifique a sua resposta.
b) Qual é a carga que o fio conjugado poderá suportar em tração sem deformação
plástica?
c) Qual é o módulo de elasticidade do fio conjugado?