Prova-2021 2

Prova – Tratamentos Térmicos ME73I Leia atentamente as instruções antes de iniciar a execução da prova. a) Leia a prova atentamente. Dúvidas sobre aspectos gráficos da prova e/ou eventuais erros nas questões elaboradas devem ser dirigidos EXCLUSIVAMENTE no chat, PRIVADAMENTE AO PROFESSOR até às 10h00. Em hipótese alguma será permitido aos alunos usar a comunicação de áudio para tratar das questões da prova. b) A prova inicia-se às 09h45 e encerra às 11h15. c) A prova é individual e sem consulta. d) Ao final da prova sua folha de respostas deve ser enviada para o email mafra@utfpr.edu.br e) Suas respostas devem ser entregues OBRIGATORIAMENTE NO FORMATO PDF. Você pode optar por fazer diretamente no computador, ou fazer em papel e gerar um pdf a partir de fotos da prova (aplicativos como o CamScanner são fáceis de usar e dão bom resultado). Independentemente do método escolhido para a imediata entrega das provas, estas devem estar legíveis. f) A prova só será considerada entregue após a confirmação do professor de haver conseguido abrir o arquivo PDF com as respostas. O prazo máximo para isso é às 11h20. Por esta razão, ao finalizar a prova, continue na sala do google Meet até a confirmação do professor (que também se dará por email). Este procedimento visa agilizar a solução de eventuais problemas. 1. Em uma indústria foi encontrado um lote de barras de aço sem identificação de sua composição exata. A análise metalográfica mostrou a microestrutura apresentada a seguir. Usando as técnicas de caracterização apresentadas na disciplina, determine qual a máxima dureza que este aço pode atingir após um tratamento térmico. Apresente o desenvolvimento, descrevendo seu raciocínio e mantendo as linhas de construção e os seus cálculos junto à resposta. Sem estes a questão será anulada. 2. Se você fosse tratar termicamente peças confeccionadas com este aço (da questão anterior) para atingir a máxima dureza, qual a temperatura que escolheria para o tratamento térmico? Use o diagrama Fe-C apresentado a seguir como referência. Justifique sua resposta. 3. A seguir é apresentada a microestrutura de um aço que foi submetido ao ciclo térmico de têmpera direta em óleo. Após esse tratamento foi realizada a análise da microestrutura, que revelou a imagem abaixo. Com base nestas informações e imagem, desenhe uma curva de resfriamento contínuo esquemática que represente esse tratamento deste aço, identificando quais os microconstituintes que foram formados. Explique as prováveis causas para que a microestrutura esteja assim. Fale também das principais consequências dessa microestrutura sobre as propriedades mecânicas do material tratado. Por fim, indique quais medidas você tomaria para que o processo de têmpera desse aço resulte em 100% de martensita. 4. Quais as formas de resfriamento que levarão uma peça de aço 4340, com diâmetro de 5 polegadas, a atingir dureza de, no mínimo, 45 Rockwell C, numa profundidade equivalente a 30% do raio. Qual você escolheria? Justifique sua resposta barras redondas r/R = 0,1 DIÂMETRO DA BARRA EM POLEGADAS DIÂMETRO DA BARRA EM mm 0.20 0.25 0.30 0.35 0.50 0.7 1.0 1.7 2.0 barras redondas r/R = 0,7 DIÂMETRO DA BARRA EM POLEGADAS DIÂMETRO DA BARRA EM mm 0.30 0.35 0.50 0.70 1.0 1.5 2.0 2.5 C Si Mn Cr Ni Mo 0,37 0,15 0,55 0,65 1,55 0,20 0,44 0,35 0,90 0,95 2,00 0,30 VM-40 H (4340) DUREZA ROCKWELL C DISTANCIA DA PONTA TEMPERADA EM 16 AVOS DE POLEGADA Agitação Severidade de têmpera H Ar Óleo Água Salmoura nenhuma 0,02 0,25—0,30 0,9—1,0 2,0 fraca — 0,30—0,35 1,0—1,1 2,0—2,2 moderada — 0,35—0,40 1,2—1,3 — boa — 0,40—0,50 1,4—1,5 — forte — 0,50—0,80 1,6—2,0 — violenta 0,08 0,80—1,10 4,0 5,0