ENGENHEIR
ENGENHEIR
ENGENHEIR
ENGENHEIR
ENGENHEIRO
O
O
O
O(A)
(A)
(A)
(A)
(A) DE EQ
DE EQ
DE EQ
DE EQUIP
DE EQ
UIP
UIP
UIPAMENT
UIP
AMENT
AMENT
AMENT
AMENTOS JÚNIOR
OS JÚNIOR
OS JÚNIOR
OS JÚNIOR
OS JÚNIOR
INSPEÇÃO
INSPEÇÃO
INSPEÇÃO
INSPEÇÃO
INSPEÇÃO
CONHECIMENT
CONHECIMENT
CONHECIMENT
CONHECIMENT
CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS
OS ESPECÍFICOS
OS ESPECÍFICOS
OS ESPECÍFICOS
OS ESPECÍFICOS
MARÇO / 2010
TARDE
13
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 e preenchendo 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 de marcação 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 CARTÃORESPOSTA 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 em mais 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 no
Caderno 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 DE PRESENÇA.
Obs. O candidato só poderá se ausentar do recinto das provas após 1 (uma) hora contada a partir do efetivo início das mesmas. 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, findo
o 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 das CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS Questões 1 a 10 11 a 20 Pontos 0,5 1,0 Questões 21 a 30 31 a 40 Pontos 1,5 2,0 Questões 41 a 50 51 a 60 Pontos 2,5 3,0 Questões 61 a 70 -Pontos 3,5
-CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS
1
A inspeção da parede interna de tubos de pequeno diâme-tro e das partes internas de uma peça, quando realizada pelo ensaio visual, utiliza o tuboscópio como instrumento ótico 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 de tendências da evolução do estado de uma peça. (D) opera simultaneamente com o ensaio de ultrassom,
de modo a melhor caracterizar eventuais trincas na superfície interna de uma peça.
(E) realiza inspeção e limpeza de superfícies internas com a retirada de impurezas que se fixam nessas superfícies. 2
O ensaio não destrutivo por líquidos penetrantes é carac-terizado como um dos principais métodos de teste para a detecção de descontinuidades abertas nas superfícies de diversos materiais. Todavia, algumas características o impedem 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.
3
A inspeção de peças com eventuais descontinuidades superficiais e/ou subsuperficiais, por meio do ensaio com partículas 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 baixas correntes elétricas.
(C) ensaio fornecer melhores resultados quando aplicado em peças 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 relação
ao campo magnético interferirem fortemente no resul-tado do ensaio.
(E) desmagnetização da peça ser quase sempre desne-cessária após o ensaio.
Um dos ensaios mais utilizados na detecção de descontinuidades internas em um material é o ensaio por ultrassom. No procedimento que utiliza o método de reflexão,
(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 onda mecânica.
(D) os ensaios são, em sua grande maioria, realizados de forma contínua e automatizada.
(E) a onda refletida impede a localização da área do defeito e a determinação de sua profundidade.
5
Sobre o ensaio não destrutivo por ultrassom, analise as afirmativas a seguir.
I – Embora utilize equipamentos eletrônicos, suas respostas não são imediatas.
II – A obediência aos padrões de calibração do equipa-mento é condição obrigatória para a realização de um ensaio confiável.
III – A ligação entre o equipamento de ensaio e a peça deve ser realizada pela aplicação de substâncias específicas (acoplantes).
Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s) (A) I. (B) II. (C) III. (D) I e II. (E) II e III. 6
Comparando-se os ensaios não destrutivos que utilizam os Raios gama (g) 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 eletromagnéticas pelo ajuste da tensão a ele aplicada.
(D) os equipamentos de Raios X são mais simples e requerem menor custo inicial e menor manutenção. (E) a fonte dos Raios X emite radiações continuamente,
O ensaio não destrutivo que utiliza os Raios X permite a detecção de descontinuidades, como inclusões, bolhas, alteração da massa específica e microtrincas, no interior de uma peça. Dois fatores de extrema importância na qualidade dos resultados obtidos por essa técnica são a distância e a posição relativas entre os elementos fonte de radiação, 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 o tamanho real da peça.
II – A fonte de radiação deve ficar o mais afastada possível da peça e do filme para minimizar o efeito de 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 fonte emissora deve ser posicionada o mais perpendicular possível 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. 8
Os ensaios não destrutivos permitem a inspeção de uma peça antes de sua utilização inicial e também inspeções contínuas 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 de amostras e, em geral, são mais econômicos e mais rápidos 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.
A figura abaixo mostra as curvas do diagrama tensão-deformação referentes aos ensaios de tração realizados com 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 T ensão s 0,002 Deformaçãoe A B C D E Corpo de prova 2 T ensão s Deformaçãoe
A 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. 11
O 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) t C s t C s t C s t C s t C s
O projeto de tubulações suspensas pode ser realizado considerando que a tubulação é uma viga sob flexão, sujeita a uma carga distribuída equivalente ao peso uniformemente distribuído da tubulação e de seu conteúdo. Considere o trecho de tubulação mostrado na figura abaixo, onde a ancoragem nos apoios A e B pode ser idealizada como um engaste ideal e o apoio 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 é esquematizado como (A) (B) (C) (D) (E) A B C
Peso uniformemente distribuído
Molas
Engaste ideal Engaste ideal
A B C A B C A B C A C B A C B
A classificação dos mecanismos de corrosão envolve a localização 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 de recristalização.
(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. 14
Uma chapa, utilizada como um dos elementos de um equipamento, foi inspecionada e alguns tipos de corrosão foram identificados na sua superfície externa de maior dimensão. Nessa superfície podem ter sido identificados alguns tipos de corrosão, EXCETO a corrosão
(A) alveolar. (B) puntiforme. (C) intergranular. (D) por esfoliação. (E) filiforme. 15
A tabela a seguir apresenta parte da série de potenciais de eletrodo 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 do Eletrodo Potencial de Eletrodo Padrão Vo (V) Au3+ + 3e−® Au Cu2+ + 2e−® Cu Sn2+ + 2e−® Sn Ni2+ + 2e−® Ni Fe2+ + 2e−® Fe Al3+ + 3e−® Al +1,420 +0,340 −0,136 −0,250 −0,440 −1,662
Alguns mecanismos de corrosão estão associados a solicitações mecânicas. O mecanismo de corrosão que é caracterizado por danos como descoramento da superfí-cie do metal, com a formação de pós finos, e, em alguns casos, 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. 17
O deslocamento de cada potencial de eletrodo do seu valor de equilíbrio na corrosão é denominado polarização. Na polarização por ativação, a relação entre a sobrevoltagem e a densidade de corrente é dada por constantes da semi-pilha. Uma delas é chamada de densidade 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 cada átomo metálico.
(C) densidade de corrente em condição de equilíbrio, função do número de elétrons associados à ionização de cada átomo metálico.
(D) densidade de corrente em condição de equilíbrio, função da magnitude da concentração de H+ como consequência da diferença entre a taxa de oxidação e a de redução.
(E) densidade de corrente dinâmica, função do número de elétrons associados à ionização de cada átomo metálico. 18
A corrosão eletroquímica pode estar associada a heterogeneidades no sistema material metálico-meio corrosivo. A sensitização ocorre
(A) em aços inoxidáveis austeníticos, situada a alguns milímetros da zona termicamente afetada e em toda a extensão do cordão de solda.
(B) em aços inoxidáveis ferríticos, quando aquecidos a temperaturas maiores que 250 oC.
(C) em ligas de alumínio e em aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, nas quais se realiza o ensaio de Strauss para 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 tencorro-são.
(E) nos contornos dos grãos, quando a tensão no material ultrapassa a tensão de escoamento da fase mais sensível.
A velocidade de corrosão é influenciada por alguns fatores do ambiente, entre eles a quantidade de oxigênio dissolvido. A dependência da velocidade de corrosão em relação à concentração 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 de oxigênio.
(D) assintótica crescente a partir de zero, quando não há oxigênio, 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 de oxigênio, a curva se torna decrescente com o aumento de oxigênio.
20
Com o objetivo de aumentar a vida útil dos elementos mecânicos, alguns métodos podem ser utilizados para diminuir as taxas de corrosão. Analise a classificação dos métodos de proteção e associe-os às respectivas técnicas, 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. 21
O 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 elétri-corrente de 20A em 0,6 horas é estimado , em Joules, como (A) 1,2 (B) 120 (C) 720 (D) 12000 (E) 120000 P - Adição de inibidores de corrosão Q - Aumento da pureza R - Proteção catódica S - Aumento da tensão de escoamento I - Modificação do Processo
II - Modificação do Meio Cor-rosivo
III - Modificação do Metal
Em relação à terminologia utilizada nos processos de soldagem, 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 para conter 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?
23
O arco elétrico é uma das fontes de calor mais utilizadas na soldagem por fusão. A respeito desse processo, é
INCORRETO afirmar que o(a)
(A) arco elétrico consiste em uma descarga elétrica sus-tentada através de um gás ionizado, conhecido como plasma, podendo produzir energia térmica suficiente para fundir, de forma local, as peças a serem unidas. (B) processo com eletrodos revestidos (SWAN) utiliza
vareta metálica, denominada alma, recoberta por uma mistura de diferentes materiais, denominada revesti-mento, que tem diversas funções na soldagem, entre elas, estabilizar o arco e conferir características operacionais, mecânicas e metalúrgicas ao eletrodo e à 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 e consumível, em que a proteção do arco é feita por um fluxo de soldagem contido no eletrodo ou por um fluxo de gás fornecido por fonte externa.
(E) soldagem a arco com proteção gasosa (GMAW) é um processo 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
A partir do equipamento de soldagem esquematizado na figura acima, identifica-se que o processo realizado é denominado soldagem
(A) a arco plasma. (B) a arco submerso. (C) com eletrodo revestido. (D) com gás inerte (MIG). (E) com gás inerte (TIG).
25
Ao final de uma soldagem, realizou-se um corte transversal de forma que se pudesse ver, em verdadeira grandeza, a largura da solda e observar as regiões da zona de fusão, a zona termicamente afetada e o metal de base. Localizando o ponto médio (O) da largura da zona de fusão, é possível traçar um segmento de reta desde o ponto O até um ponto fora da região da solda (P), com estrutura metálica inalterada. Esse segmento de reta passa por diferentes regiões microestruturais na direção OP, que são, além da zona 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.
26
Fissuração 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 (SiO
4), que
perdem os átomos de silício pela ligação do hidrogênio com o oxigênio.
(D) a formação de trincas que ocorre, principalmente, em aços temperáveis durante a soldagem.
(E) a fratura de materiais frágeis quando submetidos à atmosfera de hidrogênio puro.
Porta fluxo Fonte Arame Controle Trator Peça
Em 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 termicamente afetada, enquanto que na direção transversal, a temperatura 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 decorrência das temperaturas acima da temperatura homóloga de fusão da liga.
(D) zona de fusão aquece o metal de adição, originando a zona afetada pelo calor na região adjacente à junta soldada.
(E) metal de base sofre transformações de fase em uma região próxima ao metal fundido, em função da veloci-dade de resfriamento e das temperaturas alcançadas. 28
A soldabilidade dos aços inoxidáveis é função dos elemen-tos do metal e do tipo de aço. A soldagem de aços inox austeníticos exige alguns cuidados. Entre eles está o de evitar 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 cordão de solda.
(E) fragilização a frio do metal, modificando a geometria da junta para acelerar a redução da temperatura durante a soldagem.
29
A soldabilidade é definida pela AWS (American Welding Society) como a capacidade de um material ser soldado nas condições de fabricação impostas por uma estrutura específica, projetada de forma a se comportar adequada-mente em serviço. Aços com baixo carbono apresentam alguns 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, quando apresenta 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.
O diagrama de Schaeffler indica graficamente a composição da microestrutura de uma liga em função do cálculo dos valores de Níquel e Cromo equivalentes, que podem ser obtidos a partir das equações a seguir.
Nieq = Ni + 30.C + 0,5.Mn Creq = 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 de aço inox ferrítico de composição 0,03%C, 0,9%Mn, 0,4%Si e 17,3%Cr (ABNT430), utilizando eletrodo de composição 0,06%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 Schaeffler acima, conclui-se que o metal da solda resultante terá estrutura
(A) austenítica.
(B) com composição entre 5 e 20% de ferrita. d. (C) com composição entre 30 e 40% de ferrita. d. (D) com composição entre 40 e 60% de ferrita. d. (E) martensítica.
31
Cada 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 relevantes desta 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 das propriedades do material no ponto.
III - A velocidade de esfriamento, representada pela derivada da curva ou pelo tempo que a temperatura passa de uma temperatura 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 NÍQUEL EQUIV ALENTE 0% FERRIT A 5% FERRIT A 20% FERRIT A 30% FERRIT A 40% FERRIT A 60%FERRIT A 100%FERRIT A FERRITA M+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
A figura à esquerda representa um dos processos de fabricação de tubos. A respeito deste processo, analise as afirmativas à 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.
33
Um inspetor da Petrobras, ao realizar um ensaio de ultrassom em um tubo novo, fabricado por fundição centrí-fuga, percebe diversos vazios pontuais nas paredes do tubo. Ao avaliar o resultado deste ensaio, conclui-se que o(s)
(A) processo de fundição não foi realizado corretamente, sendo indicada a utilização de um massalote para evitar a formação de vazios e segregação.
(B) defeitos foram provocados pela contração do metal durante a solidificação, proporcionando vazios no interior do tubo onde o metal se solidifica por último. (C) defeitos são oriundos da absorção dos gases, por meio
da parede do molde em areia verde que, além de poros, proporcionam a aparência rugosa do tubo. (D) defeitos são oriundos da diminuição da viscosidade do
metal ao se solidificar, dificultando a fuga dos gases diluídos no metal líquido e gerando bolhas no interior do tubo.
(E) defeitos foram provocados pela absorção do ar com-primido quando injeta o metal líquido sob pressão nas paredes do molde.
I - O tubo, representado pelo elemento hachurado, está sendo laminado por uma configuração de laminadores chamada, na indústria, de TRIO.
II - O tubo passa por um processo de mandrilamento para produzir 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 direção longitudinal do tubo.
IV - O tubo está sendo conformado para acabamento, pois, após a soldagem, é necessário retirar as ondulações e eliminar a casca de óxido formada no processo a quente.
34
A empresa Petrobras é comprometida com a mitigação das emissões de gases de efeito estufa, de acordo com o Plano Estratégico 2015. A respeito dos processos siderúr-gicos e seus impactos ambientais, avalie tecnicamente as afirmações a seguir.
I - O ferro gusa pode ser produzido a partir do uso de carvão vegetal de origem renovável e sustentável, em contraposição ao uso de combustíveis de origem fóssil (coque de carvão mineral).
II - É possível realizar a cogeração de energia elétrica na aciaria a partir dos gases emitidos no processo produtivo do aço.
III - A utilização de escórias siderúrgicas na indústria cimenteira (substituindo o cliquer, um produto gera-dor de dióxido de carbono no processo produtivo) reduz a emissão de gases poluentes, pois a escória tem a função de proteger o metal líquido e estabili-zar o arco elétrico na fusão do metal líquido, o que demanda 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.
Um material, após ensaio de compressão, apresentou uma curva tensão-deformação que pôde ser aproximada por uma reta definida pela função s =150+ e7 .
Uma peça forjada em matriz fechada com este material uti-liza, inicialmente, um corpo de prova de dimensões de 8 mm de altura e 10 mm de diâmetro. Sabendo-se que o fator de correção desta matriz fechada em relação à matriz aberta é de 1,40 e calculando pelo método da energia uniforme ou deformação 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 uma refinaria, com diâmetro e comprimento equivalentes a 100 mm e 2000 mm, respectivamente, foi projetado para uma vida útil em fadiga de 107 ciclos, sob uma carga máxi-ma de 25 kN. A figura acimáxi-ma apresenta as curvas tensão versus número de ciclos para a falha de diferentes ligas ferrosas. Adotando
±s = p 16FL
d3
sendo que s, F, L e d significam tensão, força, comprimento e 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 0 103 Ciclos σmáx (MPa) 104 105 106 107 108 109
Danos por fadiga ocorrem em componentes e estruturas submetidas a tensões que sofrem variações cíclicas, sendo possível, assim, a ocorrência de falha em níveis de tensão abaixo do limite de escoamento do material. Sobre falhas 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 o arredondamento de sua raiz, maior a concentração de tensões.
(C) falhas por fadiga de alto ciclo ocorrem após extensa deformação plástica do material.
(D) a resistência à fadiga do material é influenciada por sua capacidade de deformação plástica.
(E) a cinética de crescimento de trincas de fadiga não é influenciada pela temperatura de serviço do componente. 38
Componentes mecânicos e estruturais são frequentemente submetidos a operações por longos períodos, sob condi-ções de elevadas temperaturas e carregamentos mecâni-cos estátimecâni-cos, 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 do que 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 das propriedades metalúrgicas do material.
39
O desgaste superficial de componentes mecânicos pode levar a condições indesejáveis de tolerâncias dimensionais e, por fim, à sua falha. Para algumas aplicações de contato, torna-se necessário um endurecimento diferenciado entre a superfície e o interior do material. Como exemplo de técnica para 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.
Tratando-se de aços, uma possibilidade de endurecimento diferenciado entre a superfície e o interior do material consiste no emprego de tratamentos termoquímicos. Nesses tratamentos, o aumento local de dureza está associado com o transporte (difusão) de átomos, princi-palmente de carbono (carbonetação), nitrogênio (nitretação) e boro (boretação), de um meio para a superfície do componente (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 tempo de tratamento.
(E) a profundidade da camada superficial endurecida independe da capacidade do meio em fornecer átomos para o material hospedeiro, mas depende da capacidade de difusão e solubilidade de tais átomos no material hospedeiro.
41
Um metal possui estrutura cristalina do tipo cúbica de face centrada e um raio atômico equivalente a 0,12 nm. Quantos átomos por centímetro possui na direção [101]?
(A) 2,5x105 (B) 4,2x107
(C) 6x108 (D) 7,5x109
(E) 10x1010 42
Um material qualquer possui uma estrutura cristalina do tipo cúbica de corpo centrado, um parâmetro de rede de 0,3 nm e uma massa atômica de 54 g/mol. Qual será a massa específica, em g/cm3, do material?
(A) 2,3 (B) 4,6
(C) 6,7 (D) 8,4
(E) 10,9 43
Processos de deformação plástica em metais dúcteis costumam provocar aumentos de dureza e resistência, em um efeito conhecido como encruamento ou endurecimen-to por trabalho a frio. Nessa perspectiva, afirma-se que o encruamento
(A) é irreversível em qualquer material.
(B) não provoca modificações na ductilidade do material. (C) não provoca modificações na condutividade elétrica do
material.
(D) não provoca modificações na resistência à corrosão do material.
(E) provoca um maior efeito no limite de escoamento do que na resistência mecânica do material.
44
O desempenho de uma peça fundida é tanto melhor quanto menor for o tamanho médio dos seus grãos cristalinos. Sendo assim, antes do início da solidificação, costuma-se adicionar inoculantes ao metal líquido, na tentativa de fa-zer com que a frequência de nucleação dos sólidos seja a mais alta possível, em um procedimento conhecido como refino de grão. Em relação a essa técnica de endurecimento, afirma-se que a relação entre o tamanho do grão e o aumento da(o)
(A) ductilidade do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Mott.
(B) resistência à fadiga do material é estabelecida de maneira adequada pela equação de Coffin-Manson. (C) resistência à fluência do material é estabelecida de
maneira adequada pela equação de Larson-Miller. (D) limite de escoamento do material é estabelecida de
maneira adequada pela equação de Hall-Petch. (E) limite de resistência do material é estabelecida de
maneira adequada pela equação de Taylor. 45
Entende-se recuperação e recristalização, respectivamente, como a diminuição de parte da energia de deformação interna e a formação de um novo conjunto de grãos livres de deformação no interior de um grão. Ambos os proces-sos ocorrem em metais previamente deformados a frio e submetidos 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 e trabalho a frio ocorre em temperaturas próximas à ambiente.
(B) a distinção básica entre trabalho a quente e trabalho a frio é função da temperatura em que se dá a recristalização efetiva do material, como no exemplo do chumbo, em que conformações a temperatura am-biente são trabalhos a quente, embora sejam traba-lhos a frio para o estanho.
(C) no trabalho a quente, somente a etapa de recuperação ocorre imediatamente após a deformação (recupera-ção dinâmica), sendo a recristaliza(recupera-ção realizada em um tratamento térmico posterior (recristalização estática), que, no caso dos aços, é conhecido como recozimento pleno ou supercrítico.
(D) após o trabalho a frio dos aços, tratamentos térmicos de recozimento subcríticos são usualmente realiza-dos (recuperação e recristalização estáticas), com o objetivo de melhorar a ductilidade do material.
(E) tanto no recozimento supercrítico como no subcrítico, o material sofre resfriamentos ao ar, fazendo-se ne-cessário adotar curvas TTT ou CCT para a previsão das microestruturas resultantes destes resfriamentos.
Após a etapa de recristalização, os grãos livres de deformações continuarão a crescer se o material for deixado em uma temperatura elevada, num fenômeno conhecido como crescimento de grão. Neste processo de modificação microestrutural, (A) o crescimento de grão ocorre pela difusão dos seus contornos.
(B) o crescimento de grão somente ocorre após as etapas de recuperação e recristalização do material. (C) o tamanho médio dos grãos é influenciado pela temperatura do tratamento, mas não pelo tempo.
(D) nem todos os grãos aumentam de tamanho, porém os grãos maiores crescem à custa dos menores, que diminuem. (E) à medida que os grãos aumentam de tamanho, a área total dos contornos de grão aumenta, produzindo uma consequente
redução na energia total, que se torna a força motriz termodinâmica de seu crescimento.
1200 1000 800 600 400 200 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
Composição (%a Ag)
Composição (%p Ag) T e mperatura ( C) o T e mperatura ( F) o A Liquidus Solidus 779 Co B 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 a e b 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) a = 50% e b = 50% (B) a = 40% e líquido = 60% (C)a = 80% e líquido = 20% (D) b = 30% e líquido = 70% (E) b = 60% e líquido = 40%
A reação eutética é definida como aquela na qual, durante a resfriamento, uma fase líquida se transforma de maneira isotérmica e reversível em duas fases sólidas, que se encontram intimamente ligadas num produto bifásico de baixo ponto de fusão, conhecido como solído eutético. Para o sistema cobre-prata, a equação da reação eutética poderia ser descrita como:
L(71.9%pAg) α(8,0%pAg)+ (91,2%pAg)β resfriamento
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 como equivalente 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 T emperatura ( F) o T emperatura ( 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 L δ γ + Fe C3 727 Co α + Fe C3 Cementita (Fe C)3 α,Ferrita 0,022 0,76 α γ + (Fe)
Durante o resfriamento, a austenita se decompõe na reação eutetoide (727oC) em camadas alternadas ou lamelas das duas fases (ferrita e cementita), que se formam simultaneamente durante a transformação, numa microestrutura conhecida como perlita. A presença de perlita nos aços carbono é característica
(A) somente de aços com 0,76%p C, independente da velocidade de resfriamento adotada.
(B) somente de aços com mais do que 0,76%p C, independente da velocidade de resfriamento adotada. (C) de aços com menos do que 0,76%p C, mas somente quando submetidos a resfriamentos rápidos.
(D) de aços com 0,76%p C, mas somente quando submetidos a resfriamentos rápidos.
(E) de aços com qualquer quantidade de carbono, mas somente quando submetidos a resfriamentos lentos ou modera-damente lentos.
51
Em função do histórico de resfriamento do material, a nucleação da ferrita a partir da austenita pode ocorrer em planos cristalográficos específicos, caracterizando uma microestrutura conhecida como ferrita de Widmanstätten. A condição microestrutural 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 na figura acima, o tratamento térmico que produz uma microestrutura homogênea e com dureza uniforme de 30 HRC, na direção 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 0 0,1 1 10 106 105 104 103 102 23 30 39 49 62 62 T emperatura ( C) o Dureza Rockwell C Tempo (s) A3 α γ+ A1 Fi γ u Mi Bi Martensita γ + martensita a + perlita γ α+ + perlita Bainita Bf Pf Mf Pi γ +bainita
A curva de transformação por resfriamento contínuo (curva CCT, Continuous Cooling Transformation) do aço ABNT 1540 (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). 54
A martensita como temperada é extremamente dura e frágil. Componentes mecânicos com martensita correm risco de falha estrutural, exceto quando apresentam baixo teor de carbono. Com o objetivo de otimizar a relação entre a resistência mecânica e a tenacidade do material, adota-se, após a têmpera, outro tratamento térmico denominado revenimento. Nessa perspectiva, 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.
800 600 400 200 10000 1700 1000 500 300 140 56 28 14 Tempo-segundos 10 102 103 104 105 5,6 2,8 1,4 oC/min Taxa de resfriamento T emperatura ( C) o M B I 7 30 40 3 5 5 30 15 37 55 15 45 45 45 45 45 55 55 55 45 45 45% 55 55 55% Ferrita Perlita P F Ac
As figuras acima apresentam dois exemplos de padrão ASTM (American Society for Testing and Materials) para avaliação 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, para um mesmo aço,
(A) maior quantidade de martensita será obtida, se a têm-pera do material ocorrer de uma austenita de padrão no 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 padrão no 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 de padrão no 3 em vez de outra no 4.
(E) martensita com maior dureza será obtida, se a têmpera do material ocorrer a partir de uma austenita de padrão no 4 em vez de outra no 3.
56
Uma barra do aço ABNT 3130 (0,3%C, 1,3%Ni e 0,7% Cr) com diâmetro de 150 mm foi austenitizada em 900 ºC e resfriada em óleo. Em seguida, amostras do material foram retiradas da superfície (amostra 1) e na direção radial da barra, nas posições 20 mm (amostra 2) e 50 mm (amostra 3). É previsto que análises metalográficas irão revelar
(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.
Projetos de engenharia requerem, para sua viabilização, conhecimento de características, propriedades e compor-tamento dos materiais disponíveis. Os critérios de especificação necessitam de ensaios normalizados para que sejam definidas as propriedades dos materiais e o com-portamento dos mesmos, sob determinadas condições de serviço. 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. 58
O trem de aterrissagem de um avião foi fabricado em aço ABNT 4340 revenido com tenacidade à fratura (K
Ic) 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 da aeronave, não ultrapassa 50% do limite de escoamento do material. Entretanto, a operação do equipamento pode produzir carregamentos que causem o aparecimento de trincas superficiais e, portanto, após 1000h de operação, o componente deverá ser inspecionado. Para tal, são apresentadas, na tabela abaixo, diferentes técnicas de inspeção, com suas respectivas capacidades de detecção de trincas.
Adotando a equação
p
Ic
K
= σ
a
na qual s e a significam a tensão atuante e o comprimento crítico 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
Um eixo de transmissão de potência foi projetado com um diâmetro de 50 mm, devendo apresentar durezas mínimas, no centro e a 10 mm da superfície de 40 HRC e 50 HRC, respectivamente, após revenido. A figura acima apresenta as curvas de 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. 60
A 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 da falha 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 3,35oF/s 60 50 40 30 20 100 80 50 0 1 1 2 pol. 4 1 2 3 4 1 4 1 1 2 1 3 4 1 0 10 20 30 40 50 mm Dureza, HRC Porcentagem de martensita o C/s 4340 4140 8640 5140 1040
O naufrágio do Titanic é considerado um dos eventos dra-máticos do século XX, com o afundamento do navio em menos de 3 horas e a perda de mais de 1500 vidas. Uma análise recente do material do costado revelou que este era similar ao aço ABNT 1020 contemporâneo. Conside-rando-se o material do costado do navio, conclui-se que sua 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. 62
A figura abaixo apresenta curvas de transição dúctil-frágil de 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, sendo que 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 outra de cobre (B), ambos após recozimento.
0
DUCTILIDADE
TEMPERATURA A
B
Durante paradas de operação em instalações industriais, adota-se frequentemente a soldagem de manutenção como uma técnica eficiente para prolongar a vida residual de equipamentos. Em aços ligados, a zona termicamente afetada formada durante a operação de soldagem deverá apresentar, como característica principal,
(A) região de granulação grosseira. (B) região de granulação fina. (C) baixa ductilidade.
(D) baixa dureza.
(E) alta resistência ao impacto. 64
Aços inoxidáveis são ligas ferrosas de alta resistência à corrosão, o que torna recomendável suas aplicações em ambientes agressivos de serviço. Na temperatura ambiente, 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). 65
O conhecimento das características do material é de fundamental importância para a confiabilidade de juntas soldadas em serviço. Uma das característica de juntas soldadas de aços inoxidáveis é o(a)
(A) encruamento. (B) corrosão. (C) segregação.
(D) fragilização a quente. (E) fragilização a frio. 66
Na natureza, o cobre pode existir como cobre metálico e, por isto, foi extraído, com sucesso, das rochas antes do ferro, visto que as baixas temperaturas necessárias para sua 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, sempre apresentam uma resistência específica superior às daquele metal.
Duas barras de alumínio foram laminadas a frio e soldadas de topo, formando uma junta que apresentava três regiões distintas, 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 tratamentos térmicos 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 análises metalográficas, 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.
68
Devido à variação de propriedades físicas, mecânicas e microestruturais, os aços possuem grandes aplicações em engenharia, centenas de composições químicas diferentes e diversas classificações, sendo uma das mais simples aquela que 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. 69
No tratamento térmico de alívio de tensões, o material sofre um resfriamento lento após ter permanecido durante certo tempo 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
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 Índice de dureza B rinell T e mperatura ( C) o 900 800 700 0 0,0218 A3 Acm 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 6,67 Porcentagem em massa de carbono
A1 =727 C o α α γ+ γ γ + Fe C3 0,77 α + Fe C3
Com base nas figuras acima, calcule a quantidade de carbono (%p) que um aço comum deverá ter para que, quando tratado termicamente, se obtenha uma estrutura bifásica do tipo ferrita-martensita, objetivando uma quantidade de martensita de 50% com dureza de 600 Brinell.
(A) 0,13 (B) 0,21 (C) 0,35 (D) 0,47 (E) 0,56
