Exercícios sobre ciência e tecnologia dos materiais

1. Instituto Politécnico/IPUC - Curso de Engenharia de Energia
Disciplina Ciência e Tecnologia dos Materiais
Professor Rômulo Albertini Rigueira
ALUNO(A): ________________________________________________________________ DATA: 22/08/2016
1. Como é que se obtém o gusa a partir dos minérios de óxido de ferro?
2. Escreva uma reação química típica de redução do óxido de ferro (Fe2O3) pelo monóxido de
carbono, na qual se produz o ferro.
3. Descreva o processo de conversão básico da gusa em aço, por oxigênio.
4. Porque é que o diagrama de fase Fe-Fe3 C é um diagrama metal estável, e não um verdadeiro
diagrama de equilíbrio de fases?
5. Defina as seguintes fases presentes no diagrama de fase Fe-Fe3 C:
a) austenita,
b) ferrita-α,
c) cementita,
d) ferrita-δ.
6. Escreva as reações correspondentes às três reações invariantes que ocorrem no diagrama de fase
Fe-Fe3 C.
7. Qual é a estrutura da perlita?
8. Distinga os três tipos seguintes de aços-carbono:
a) eutetóide,
b) hipoeutetóide,
c) hipereutetoide.
9. Descreva as mudanças estruturais que ocorrem quando um aço-carbono eutetóide é arrefecido
lentamente desde a região austenítica até uma temperatura imediatamente acima da temperatura
eutetóide.
10.Descreva as mudanças estruturais que ocorrem quando um aço-carbono com 0,4% C é arrefecido
lentamente desde a região austenítica até uma temperatura imediatamente acima da temperatura
de transformação.
11. Distinga entre ferrita pró-eutetóide e ferrita eutetóide.
12. Um aço-carbono hipoeutetóide com 0,5% C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
950ºC até uma temperatura ligeiramente superior a 723ºC. Calcule a proporção em peso de
austenita e de ferrita pró-eutetóide no aço.
13. Um aço-carbono hipoeutetóide com 0,5% C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
950ºC até uma temperatura ligeiramente inferior a 723ºC.
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2. a) Calcule a proporção em peso de ferrita pró-eutetóide do aço.
b) Calcule a proporção em peso de ferrita eutetóide e a proporção em peso de cementita
eutetóide no aço.
14. Um aço-carbono contem 92% pond. de ferrita e 8% pond. de Fe3 C. Qual o teor ponderal médio
de carbono deste aço?
15. Um aço-carbono contém 48,2% pond. de ferrita pró-eutetóide. Qual o teor ponderal médio de
carbono deste aço?
16. Um aço-carbono contém 6,6% pond. de ferrita eutetóide. Qual o teor ponderal médio de carbono
desse aço?
17. Um aço-carbono hipereutetóide com 1,05% C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
900ºC até uma temperatura ligeiramente superior a 723ºC. Calcule a proporção em peso de
cementita pró-eutetóide e a proporção em peso de austenita presente no aço.
18. Um aço-carbono hipereutetóide com 1,05% C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
900ºC até uma temperatura ligeiramente inferior a 723ºC.
a) Calcule a proporção em peso de cementita pró-eutetóide presente no aço.
b) Calcule a proporção em peso de cementita eutetóide e a proporção em peso de ferrita
eutetóide presentes no aço.
19. Se um aço-carbono hipereutetóide contiver 4,7% pond. de cementita próeutetóide, qual é o seu
teor médio de carbono?
20. Um aço-carbono hipereutetóide contem 10,45% pond. de Fe3C eutetóide. Qual o teor ponderal
médio de carbono deste aço?
21. Um aço carbono contém 27,5% pond. de ferrita pró-eutetóide. Qual o seu teor médio de carbono?
22. Um aço-carbono hipoeutetóide com 0,7% C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
950ºC até uma temperatura ligeiramente inferior a 723ºC.
a) Calcule a percentagem ponderal de ferrita pró-eutetóide do aço.
b) Calcule a percentagem ponderal de ferrita eutetóide e a percentagem ponderal de cementita
eutetóide no aço.
23. Um aço hipoeutetóide contém 42,0% pond. de ferrita eutetóide. Qual o seu teor médio de
carbono?
24. Um aço hipoeutetóide contém 25,5% pond. de ferrita eutetóide. Qual o seu teor médio de
carbono?
25. Um aço-carbono hipereutetóide com 0,9%C é arrefecido lentamente desde aproximadamente
900ºC até uma temperatura ligeiramente inferior a 723ºC.
a) Calcule a percentagem ponderal de cementita pró-eutetóide presentes no aço.
b) Calcule a percentagem ponderal de cementita eutetóide e a percentagem ponderal de ferrita
eutetóide no aço.
26. Explique o sistema de numeração usado pela AISI e SAE para os aços-carbono.
27. Quais são as principais limitações dos aços-carbono em aplicações de engenharia?
28. Quais são os principais elementos de liga adicionados aos aços-carbono para se obterem aços de
baixa liga?
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3. 29. Qual é o sistema AISI-SAE usados para designar aços de baixa liga?
30. Que elementos se dissolvem preferencialmente na ferrita de aços-carbono?
31. Escreva, por ordem crescente de tendência para a formação de carbonetos, os seguintes
elementos: titânio, cromo, molibdênio, vanádio e tungstênio.
32. Que compostos forma o alumínio nos aços?
33. Indique dois elementos estabilizadores da austenita nos aços.
34. Indique quatro elementos estabilizadores da ferrita nos aços.
35. Quais os elementos que aumentam a temperatura eutetóide do diagrama de fases Fe-Fe3 C?
Quais os elementos que baixam essa temperatura?
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