Capítulo 10 Ferro e aço

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1 Capítulo 10 Ferro e aço 1. Considere o diagrama de equilíbrio (metaestável) de fases Fe-Fe 3 C. (a) Qual a composição do aço que apresenta na sua microestrutura de equilíbrio, à temperatura ambiente, uma percentagem (em peso) de 60% de ferrite primária (i.e., proeutectóide). (b) Faça um esboço do diagrama TTT-TI (transformação isotérmica) do aço com 1.1% C (Nota: nos casos em que tenha informação disponível para isso, identifique valores concretos das temperaturas relevantes). (c) Num esboço diferente mas semelhante ao da alínea b), represente se possível (justificando os casos de impossibilidade) linhas de arrefecimento que conduzam às seguintes microestruturas: (c1) perlite grosseira + cementite pró-eutectóide; (c2) martensite + austenite (residual); (c3) bainite superior; (c4) perlite fina + ferrite pró-eutectóide.

2 2. Peças de um aço com 0,76% C (eutectóide) aquecidas durante 1 hora a 850 C foram submetidas aos tratamentos térmicos da lista abaixo indicada. Usando o diagrama TTT-TI da figura determine a microestrutura das peças após cada um dos seguintes tratamentos: (a) têmpera em água até à temperatura ambiente; (b) arrefecimento em banho de sais até 680 C, manutenção durante 2 horas, seguida de (c) arrefecimento em banho de sais até 570 C, manutenção durante 3 minutos, seguida de (d) arrefecimento em banho de sais até 550 C, manutenção durante 3 segundos, seguida de (e) arrefecimento em banho de sais até 400 C, manutenção durante 1 hora, seguida de (f) arrefecimento em banho de sais até 300 C, manutenção durante 1 minuto, seguida de (g) arrefecimento em banho de sais até 300 C, manutenção durante 2 horas, seguida de arrefecimento em água.

3 3. Considere as curvas TTT-TI de um aço representadas na figura junta. (a) Na figura acima encontram-se representadas as curvas TTT-TI de transformação da austenite de um aço: 1 eutectóide 2 hipereutectóide 3 hipo-eutectóide (b) A temperatura de aquecimento que seleccionaria para austenitizar completamente uma peça deste aço era: 1 730ºC 2 800ºC 3 900ºC (c) Se uma peça deste aço, após autenitização, fosse arrefecida em água até à temperatura ambiente seguindo-se reaquecimento a 400 C durante 1 h, a microestrutura que se obteria seria constituída por: 1 martensite e bainite 2 martensite e perlite 3 martensite revenida (d) O tratamento térmico descrito na alínea (c) designa-se: 1 têmpera e revenido 2 têmpera 3 normalização

4 (e) Se uma peça deste aço, após autenitização, fosse arrefecida até 650ºC e depois mantida a essa temperatura durante 1000s, seguindo-se arrefecimento em água até à temperatura ambiente, a microestrutura que se obteria seria constituída por: 1 cementite 2 cementite pró-eutectóide e martensite 3 cementite pró-eutectóide e perlite (f) O tratamento descrito na alínea (e) designa-se: 1 revenido 2 recozimento 3 normalização (g) Se uma peça deste aço, após autenitização, fosse arrefecida em banho de sais até 350ºC e depois mantida a essa temperatura durante 30h, segindo-se arrefecimento em água até à temperatura ambiente, a microestrutura que se obteria seria constituída por: 1 bainite e martensite 2 perlite e bainite 3 bainite (h) O tratamento descrito na alínea (g) designa-se: 1 recozimento 2 austêmpera 3 martêmpera

5 4. Considere o diagrama TTT-TI de um aço representado na figura junta. (a) Na figura acima encontram-se representadas as curvas TTT-TI de transformação da austenite de um aço: 1 eutectóide 2 hipo-eutectóide 3 hipereutectóide (b) Se uma peça deste aço, após austenitização a 760 C, fosse arrefecida em água até à temperatura ambiente seguida de reaquecimento a 350 C durante 1 h, a microestrutura que se obteria seria: 1 martensite e bainite 2 martensite revenida 3 martensite e perlite (c) O tratamento térmico referido na alínea anterior tem o nome de: 1 têmpera 2 têmpera e revenido 3 recozimento

6 (d) Se uma peça deste aço, após austenitização, fosse arrefecida em banho de sais até 300 C e depois mantida a essa temperatura durante 10s, seguindo-se arrefecimento em água até à temperatura ambiente, a microestrutura obtida seria constituída por: 1 martensite 2 bainite e martensite 3 bainite (e) O tratamento referido na alínea anterior designa-se: 1 austêmpera 2 normalização 3 martêmpera 5. Considere o seguinte diagrama TTT de um aço. (a) Na figura acima encontram-se representadas as curvas TTT-AC de transformação da austenite de um aço: 1 hipoeutectóide 2 eutectóide 3 hipereutectóide

7 (b) A curva 1 corresponde a um arrefecimento: 1 ao ar 2 no forno 3 em água (c) O tratamento térmico correspondente à curva de arrefecimento 1 designa-se por: 1 têmpera 2 normalização 3 recozimento completo (d) No final do tratamento 1, a microestrutura do aço à temperatura ambiente é constituída por: 1 martensite + austenite residual 2 perlite grosseira 3 perlite fina (e) A curva 2 corresponde a um arrefecimento: 1 no forno 2 em água 3 ao ar (f) O tratamento térmico correspondente à curva de arrefecimento 2 designa-se por: 1 têmpera 2 normalização 3 recozimento completo (g) No final do tratamento 2, a microestrutura do aço à temperatura ambiente é constituída por: 1 martensite + austenite residual 2 perlite fina 3 perlite grosseira (h) A curva 3 corresponde a um arrefecimento: 1 ao ar 2 em forno 3 em água (i) O tratamento térmico correspondente à curva de arrefecimento 3 designa-se por: 1 normalização 2 recozimento completo 3 têmpera (j) No final do tratamento 3, a microestrutura do aço à temperatura ambiente é constituída por: 1 perlite grosseira 2 perlite fina 3 martensite + austenite residual