Questão 548866

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2011
• Provas: CESGRANRIO - 2011 - Petrobras - Engenheiro de Equipamento Júnior - Mecânica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Ensaios Mecânicos e Tratamentos Térmicos; Materiais de Construção Mecânica

Em uma aplicação na qual um componente mecânico de aço será submetido a esforços cíclicos de alta intensidade, foi indicado um aço com a seguinte composição química:

C= 0,38 a 0,43%                Mn = 0,65 a 0,85%

S = 0,040% max                 P = 0,040% max

Si = 0,20 a 0,35%               Cr = 0,70 a 0,90%

Mo = 0,20 a 0,30%             Ni = 1,65 a 2,00%

Foi ainda especificado um tratamento térmico de têmpera a 850 ^o C, com resfriamento em óleo, seguido de revenido a 400 ^o C. A seleção desse aço e seu respectivo tratamento térmico, são corretos porque o comportamento mecânico desse componente estará associado às seguintes propriedades mecânicas:

• A. resistência à corrosão, resistência ao escoamento e ductibilidade, que são resultantes do teor dos elementos de liga Ni-Mo e do tratamento térmico de têmpera.
• B. resistência à fadiga, dureza a quente e módulo de elasticidade, que são resultantes dos elementos de liga Cr-Ni e do tratamento de têmpera e revenido.
• C. dureza, tenacidade e resistência à ruptura, que são resultantes do teor dos elementos de liga Cr-Ni-Mo e do tratamento térmico de têmpera e revenido.
• D. fragilidade, resiliência e resistência à fluência, que são resultantes do teor de carbono e do tratamento térmico de revenido.
• E. usinabilidade, resistência à ruptura e ductibilidade, que são resultantes dos elementos de liga S-Mn e do tratamento térmico de têmpera e revenido.

Gabarito: C

Comentários

• S - O enxofre é adicionado a certos aço para aumentar a sua usinabilidade. Níveis menores de enxofre podem ser usados para reduzir a necessidade de endurecimento mecânico e para termos maior conformabilidade;

  Si - O silício aumenta a resistência à oxidação, tanto em altas temperaturas como em ambientes fortemente oxidantes de temperaturas mais baixas. Promove uma microestrutura ferrítica e aumenta a resistência mecânica;

  Mo - Confere aumento de resistência em altas temperaturas e aumenta a temperabilidade. Em teores menores que 0,3% o molibdênio aumenta a dureza e a resistência, especialmente sob condições dinâmicas e a altas temperaturas

  Mn - O manganês é geralmente usado para melhorar a ductilidade a quente;

  P - Aumento da resistência dos aços baixo carbono e facilita a usinabilidade

  Cr - O cromo aumenta a resistência à corrosão e ao calor; Aumenta a resistência ao desgaste devido a formação de carbetos de cromo; Em aços baixa liga aumenta a resistência e a dureza; É normalmente adicionado com níquel Ni (1:2)

  Ni - O níquel aumenta a ductilidade e tenacidade. Ele também reduz a taxa de corrosão e é adequado para ambientes ácidos.

   

• Ni - O níquel aumenta a ductilidade e tenacidade. Ele também reduz a taxa de corrosão e é adequado para ambientes ácidos.

  
  

  Cr - O cromo aumenta a resistência à corrosão e ao calor; Aumenta a resistência ao desgaste devido a formação de carbetos de cromo; Em aços baixa liga aumenta a resistência e a dureza; É normalmente adicionado com níquel Ni (1:2).

  
  

  Mo - Confere aumento de resistência em altas temperaturas e aumenta a temperabilidade. Em teores menores que 0,3% o molibdênio aumenta a dureza e a resistência, especialmente sob condições dinâmicas e a altas temperaturas.

  
  

  Têmpera - aumenta a dureza e a resistência à ruptura.

• Efeitos dos elementos de liga e do tratamento térmico

  Carbono: diretamente responsável pela temperabilidade do aço;

  Níquel: aumenta a dureza do aço, resistência a corrosão e a abrasão;

  Manganês: aumenta a temperabilidade do aço e estabiliza os carbonetos;

  Silício: aumenta a resistência à oxidação.

  A tempera e o revenido aumentam a dureza e a resistência mecânica da peça, tornando-as adequadas para aplicações que exijam resistência ao desgaste, à esforços cíclicos e maior resistência mecânica em geral.