Lista de Exercícios sobre Difusão e Cinética de Transformações em Materiais

LISTA DE Diagramas TTT e TRC 20231 PROF MSc Jose Dimas de Arruda TURMA 4º Período de Engenharia Mecânica 1 Defina difusão Explique como se dá o processo de nucleação e crescimento de uma nova fase e qual a influência que a difusão pode ocasionar nesse processo 2 Determinar a taxa de reação que obedece a cinética de Avrami sabendo que os valores de k 65x103 e n 4 3 Sabese que a cinética de recristalização para algumas ligas obedece a equação de Avrami sendo o valor de n 31 para uma fração de recristalização igual a 30 após 20 minutos determine a taxa de recristalização 4 Sabese que a cinética de determinada transformação obedece à equação de Avrami e que o valor de k é de 26 106 para o tempo em minutos Se a fração recristalizada é de 065 depois de 120 minutos determine a taxa dessa transformação 5 A cinética da transformação da austenita em perlita obedece à relação de Avrami Sabendo que para uma fração de transformação de 20 é necessário um tempo de 280s e para uma fração de transformação de 60 é necessário um tempo de 425s Determine o tempo total necessário para 95 da austenita se transformar em perlita a taxa dessa transformação 6 Usando os diagramas de transformação isotérmica abaixo Figura 1 e 2 determine a microestrutura final em termos somente dos microconstituintes presentes de uma pequena amostra que foi submetida aos seguintes tratamentos tempotemperatura abaixo Para cada caso suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 845C 1550F e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que fosse atingida uma estrutura austenítica completa e homogênea a Resfriamento rápido até 250C 480F manutenção dessa temperatura por 10³ s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente b Resfriamento rápido até 700ºC 1290F manutenção dessa temperatura por 30 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente c Resfriamento rápido até 400C 750F manutenção dessa temperatura por 500 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente d Resfriamento rápido até 700C 1290F manutenção dessa temperatura por 105 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente e Resfriamento rápido até 650C 1200F manutenção dessa temperatura por 3 s resfriamento rápido até 400C 750F manutenção dessa temperatura por 10 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente f Resfriamento rápido até 450C 840F manutenção dessa temperatura por 10 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente g Resfriamento rápido até 625C 1155F manutenção dessa temperatura por 1 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente h Resfriamento rápido até 625C 1155F manutenção dessa temperatura por 10 s resfriamento rápido até 400C 750F manutenção dessa temperatura por 5 s e então resfriamento rápido até a temperatura ambiente Figura 1 Diagrama de transformação isotérmica para uma liga de aço com 045p C FONTE CALLISTER 2005 Figura 2 Diagrama de transformação isotérmica para uma liga de aço com 080p C 7 A figura abaixo mostra um diagrama TRC para uma liga FerroCarbono eutetóide Quais as microestruturas finais para cada resfriamento representado 8 A figura abaixo mostra um diagrama TRC para uma liga FerroCarbono hipereutetoide Quais as microestruturas finais para cada resfriamento representado OBS Na Figura A austenita C cementita P perlita 9 A figura abaixo mostra um diagrama TRC para uma liga FerroCarbono hipoeutetóide com 045C Quais as microestruturas finais para os resfriamentos A B C D E representados OBS Na Figura A austenita F ferrita P perlita 10 A figura abaixo mostra um diagrama TRC para um aço com determinada porcentagem de elementos de liga Quais as microestruturas finais para os resfriamentos A B C D E representados 11 Caracterize de acordo com as propriedades mecânicas as estruturas da austenita ferrita cementita e perlita 12 Explique como se dá a formação morfológica da estrutura da perlita 13 Explique como se avalia o tempo de transformação da austenita em perlita de acordo com a temperatura pelo método metalográfico Mostre como se obtém as curvas TTT 14 Quais as diferenças na formação da microestrutura da bainita e martensita a partir da austenita se comparadas à formação da perlita Diferencie estas microestruturas finais do aço morfologicamente 15 Qual microestrutura é mais estável a perlítica ou a cementita globulizada Por que 16 Cite duas diferenças principais entre transformações martensítica e perlítica Porque a martensita possui estrutura tão dura e frágil 17 Explique sucintamente por que a perlita fina é mais dura e mais resistente do que a perlita grosseira que por sua vez é mais dura e mais resistente do que a cementita globulizada 18 Sucintamente explique por que a dureza da martensita revenida diminui com o tempo de revenido a temperatura constante e com o aumento da temperatura com tempo de revenido constante 19 Explique a correlação entre a variação de propriedades mecânicas como dureza limite de resistência mecânica e ductilidade em relação ao percentual de ferrita e cementita presentes da microestrutura do material Essas propriedades mecânicas variam com relação à microestrutura ser perlítica bainítica ou martensítica Se sim de que forma 20 Qual a importância da presença de elementos de liga no aço com relação à variação de propriedades mecânicas estabelecidas nesses materiais quando o mesmo possui uma mesma microestrutura 21 O que ocorre com a microestrutura martensítica quando a mesma passa pelo processo de revenido O que é fragilização azul