exercício metalografia - tema 6

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<p>15/10/2024, 10:20 Exercicio Fadiga Dos Materiais T Sair Questão 1 de 10 Você acertou 10 de 10 questões 1 2 3 4 5 Verifique o seu desempenho e continue treinando! Você pode refazer o exercício 6 7 8 9 10 quantas vezes quiser. Corretas (10) Em branco (0) Verificar Desempenho 1 Marcar para revisão (Marinha/2017- Adaptada). Quando um metal é submetido a solicitações mecânicas alternadas ou cíclicas, pode ocorrer, em muitos casos, um tipo de fratura denominado fratura por fadiga. Sobre essa fratura, são feitas as seguintes afirmações: I. mecanismo de fratura sob fadiga pode, no início do processo, estar associado com concentração de tensões nos locais de entalhes ou pites formados pelo meio corrosivo. II. aparecimento de profundas escavações no material oriundas da corrosão é característico da corrosão sob fadiga. III. A corrosão sob fadiga não é influenciada pela frequência das vibrações mecânicas, ao contrário do comportamento em fadiga. Quais estão corretas? 1/16</p><p>15/10/2024, 10:20 A Apenas I. B Apenas II. C Apenas III. D Apenas e II. E Apenas e III. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A fratura por fadiga ocorre em três estágios. No primeiro, a trinca se inicia na superfície do componente que está sob carregamento cíclico. No segundo estágio, a trinca cresce até atingir um tamanho que leva à falha por fadiga, de forma catastrófica. Além disso, o ambiente corrosivo pode acelerar o crescimento da trinca. acabamento superficial e a ausência de concentradores de tensões são fatores que ajudam a prevenir o surgimento de trincas. Na corrosão sob fadiga, surgem escavações profundas no material. A frequência das vibrações mecânicas, que é inversamente proporcional ao período, influencia a corrosão por fadiga. Em frequências baixas (ou períodos longos), a trinca permanece aberta por mais tempo devido às tensões trativas, aumentando a exposição ao meio 2/16</p><p>15/10/2024, 10:20 corrosivo. Portanto, as afirmações I e estão corretas, enquanto a afirmação III está incorreta. 2 Marcar para revisão As estruturas de engenharia são submetidas a várias situações em que ocorre a degradação, em decorrência da corrosão. Essa degradação pode estar ou não associada a esforços mecânicos. A figura a seguir é parte de uma tubulação metálica em que é ocorreu a corrosão: Fonte: CALLISTER, W.D., RETHWISCH, D.G. Ciência e Engenharia de Materiais: uma Introdução. ed. Rio de Janeiro, LTC, 2016, p. 595. A Por erosão B Sob fadiga C Em frestas 3/16</p><p>15/10/2024, 10:20 D Galvânica E Sob tensão Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Em tubulações que conduzem fluidos com a presença de partículas sólidas pode ocorrer a corrosão por erosão, principalmente em acentuadas, como por exemplo A figura mostra parte de uma curva em que o impingimento atua como fator para a erosão do metal. 3 Marcar para revisão (ACEP/2010 - Adaptada). A corrosão sob fadiga ocorre em componentes sujeitos a esforços dinâmicos, que variam com o tempo em um meio corrosivo. Sobre os métodos de proteção anticorrosiva para a corrosão por fadiga, são feitas as seguintes afirmativas: - O uso de zinco para recobrir a superfície do material reduz a resistência à fadiga. - o jateamento na superfície do metal é adequado, pois adiciona tensões de tração nas películas protetoras. III - - é possível utilizar revestimentos orgânicos contendo pigmentos inibidores, como o 4/16</p><p>15/10/2024, 10:20 cromato de zinco para a prevenção da corrosão sob fadiga. Estão CORRETAS as afirmativas: A I, apenas. B II, apenas. C III, apenas. D e II, apenas E e III, apenas Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Uma técnica utilizada para aumentar a resistência à fadiga é a aplicação de revestimentos metálicos superficiais (zinco estanho, chumbo, cobre e prata). Existem algumas técnicas para proteger o componente ou sistema na condição de meio corrosivo e carregamento cíclico, utilizando-se revestimentos orgânicos com pigmentos inibidores (cromato de zinco). Outra técnica utilizada para a atenuação da corrosão sob fadiga é a introdução de tensões residuais de compressão na superfície da peça (shot peening). 5/16</p><p>15/10/2024, 10:20 4 Marcar para revisão (FCC/2018) A falha de um material metálico, cujos aspectos característicos são estrias e marcas de praia, com trinca que nucleia na superfície da peça, é a: A Corrosão intergranular. B Fluência. C Fratura por impacto. D Fadiga. E Degradação. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A falha descrita no enunciado é característica do fenômeno conhecido como fadiga. Este ocorre em componentes mecânicos que estão sob carregamento mecânico cíclico. processo de fadiga pode ser dividido em três estágios principais: a nucleação da trinca superficial, o crescimento da trinca em função das tensões cíclicas (trativas) e, finalmente, a falha catastrófica. As marcas de praia e estrias mencionadas no 6/16</p><p>15/10/2024, 10:20 enunciado são características visuais da fratura causada pela fadiga. Portanto, a alternativa correta é a letra D, que indica a fadiga como a causa da falha descrita. 5 Marcar para revisão A figura apresenta duas curvas tensão versus número de ciclos (ou curva de Wöhler). Na primeira, existe um patamar horizontal a partir de 10.000 ciclos. É o limite de resistência à fadiga. No segundo gráfico esse limite não é definido. a(MPa) a(MPa) Curva típica para: Curva típica para: Aço-C Alumínio Ligas de Ti Cobre Ligas de Mo Não ferrosos em geral Ferrosos em geral Não ocorre ruptura por fadiga 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 1E+8 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 1E+8 Número de ciclos (N) Número de ciclos (N) Fonte: GARCIA, A., SPIM, J.A., DOS SANTOS, C.A. Ensaios dos Materiais. 2a ed. RJ, LTC, 2017, p. 223. As curvas apresentadas estão mais bem relacionadas com que filosofias de projeto, respectivamente: A Infinita e finita B Finita e infinita C Infinita e fail safe 7/16</p><p>15/10/2024, 10:20 D Finita e fail safe E Tolerante ao dano e fail safe. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As curvas apresentadas são denominadas de S-N ou de Wöhler e são respostas ao ensaio de fadiga. A primeira das curvas é típica de materiais com vida infinita para fadiga, posto que apresenta um limite de resistência à fadiga. A segunda curva apresenta um comportamento decrescente, não possuindo um limite. Nessa classe de materiais define-se um número de ciclos para a vida finita e determina-se a tensão máxima possível 6 Marcar para revisão (UFMG/2019 - Adaptada). A proteção catódica é muito utilizada na proteção contra a corrosão de instalações metálicas enterradas, submersas ou em contato com eletrólitos. Considere as seguintes afirmações acerca desse método de proteção: - Na proteção catódica galvânica, são utilizados metais de sacrifício, que agem como ânodo no sistema, impedindo a corrosão do cátodo. 8/16</p><p>15/10/2024, 10:20 - A proteção catódica consegue proteger as instalações metálicas da corrosão mesmo sem nenhum tipo de revestimento. III - Os ânodos galvânicos normalmente utilizados na proteção catódica são metais como Cr, Au e Pt. Estão CORRETAS as afirmativas: A e II, apenas. B e III, apenas. C e III, apenas. D I, apenas E III, apenas Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Em linhas gerais, a proteção catódica galvânica, é uma forma de proteger um metal contra a corrosão utilizando outro metal mais suscetível à corrosão. metal utilizado na proteção é denominado anodo de sacrifício. Por exemplo, em navios, pequenos pedaços de zinco (anodo de sacrifício) são presos ao caso do navio evitando a sua corrosão pela água do mar. Quando os anodos estão muito 9/16</p><p>15/10/2024, 10:20 consumidos, são substituídos. Metais muito utilizados são zinco e magnésio. 7 Marcar para revisão (Petrobras/2011 - Adaptada). Apesar da relação direta com os metais, o fenômeno da corrosão ocorre, também, com outros materiais como concreto e polímeros orgânicos. Sobre corrosão, considere as afirmativas a seguir. - A água do mar é considerada um meio corrosivo, e o solo é considerado um meio inerte, não corrosivo. - É possível que camadas superficiais (nitretação) em aços funcionem como proteção à oxidação do metal. III - A proteção catódica é uma escolha adequada para revestir superfícies metálicas passíveis de corrosão. Está correto APENAS o que se afirma em: A B C III D e E e III 10/16</p><p>15/10/2024, 10:20 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A água do mar, a água doce e o solo são exemplos de meios corrosivos. Tubulações enterradas no solo devem ser protegidas contra a corrosão. Em regra, as camadas formadas no componente tratado termo quimicamente (nitretação, por exemplo) aumentam a resistência à oxidação. A proteção catódica é uma técnica utilizada para a prevenção da corrosão em superfícies metálicas. 8 Marcar para revisão A corrosão sob fadiga é uma forma de degradação que pode levar a falhas catastróficas em muitos sistemas. A etapa inicial é a nucleação de trincas superficiais que tem a segunda fase, crescimento da trinca, acelerada por conta do meio corrosivo, sendo uma preocupação para o engenheiro. A respeito desse tipo de corrosão, associada a esforços mecânicos cíclicos, são feitas as seguintes afirmações. - Uma forma usual de proteção contra a corrosão de peças sob carregamentos cíclicos é o revestimento com películas não metálicas com pó de zinco (cromato de zinco); - - A formação de camada superficiais por meio de tratamentos termoquímicos, como o de nitretação em aços que aumenta, 11/16</p><p>15/10/2024, 10:20 simultaneamente, a resistência das peças em relação à corrosão e à fadiga; III - No projeto, pequenas alterações podem auxiliar na proteção da peça. A utilização de concentradores de tensões inibe a nucleação de trincas em outros locais da superfície da peça, diminuindo a probabilidade de falha por corrosão sob fadiga. Estão CORRETAS as afirmativas: A I, apenas. B II, apenas. C III, apenas. D e II, apenas E e III, apenas Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado fenômeno de corrosão associado à fadiga é uma preocupação do projetista. Existem algumas técnicas para proteger o componente ou sistema nessa condição (meio corrosivo e carregamento cíclico). É possível aumentar a resistência à fadiga e à oxidação de peças, com o tratamento termoquímico de nitretação. Outras técnicas para a prevenção da corrosão sob 12/16</p><p>15/10/2024, 10:20 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/670e6a04e945e4f14bee670e/gabarito/ fadiga são: a aplicação de revestimentos metálicos superficiais estanho, chumbo, cobre e prata) e a utilização de revestimentos orgânicos contendo pigmentos inibidores (cromato de zinco). Outra técnica utilizada para a atenuação da corrosão sob fadiga é a introdução de tensões residuais de compressão na superfície da peça. Pequenas alterações no projeto onde são evitados concentradores de tensões como é o caso de chavetas na superfície, cantos com ângulos retos, etc. podem retardar a nucleação de trincas superficiais. 9 Marcar para revisão (FUNDATEC/2017 - Adaptada). Analise as seguintes assertivas sobre falha em materiais: I. A região de uma superfície de fratura que se formou durante a etapa de propagação de uma trinca pode ser caracterizada por dois tipos de marcas, denominadas marcas de praia e estrias. II. Uma medida que pode ser tomada para estender a vida em fadiga é a imposição de tensões residuais de compressão na superfície por jateamento. III. Na maioria dos materiais dúcteis, a trinca frequentemente se propaga por clivagem - quebra de ligações atômicas ao longo de um plano cristalino específico. Quais estão corretas? 13/16</p><p>15/10/2024, 10:20 A Apenas I. B Apenas II. C Apenas III. D Apenas I e II. E Apenas I e III. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão aborda a falha em materiais, especificamente a formação e propagação de trincas. A assertiva está correta, pois a superfície de uma fratura formada durante a etapa de propagação de uma trinca pode ser caracterizada por marcas de praia e estrias, que são marcas distintas deixadas no material. A assertiva também está correta, pois uma das maneiras de prolongar a vida útil de um material sujeito à fadiga é a imposição de tensões residuais de compressão na superfície, que pode ser feita por jateamento. Isso dificulta a abertura da trinca para sua propagação. Já a assertiva III está incorreta, pois na maioria dos materiais dúcteis, a trinca não se propaga por clivagem, mas sim por deformação plástica. Portanto, as 14/16</p><p>15/10/2024, 10:20 stacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/670e6a04e945e4f14bee670e/gabarito/ assertivas e estão corretas, tornando a alternativa D a resposta correta. 10 Marcar para revisão Peças submetidas a carregamento cíclicos devem ser cuidadosamente dimensionadas, devido ao fenômeno da fadiga que pode levar à falha, mesmo sob tensões menores que a determinada, como máxima, no ensaio de tração. As filosofias de projeto para dimensionamento de tais peças são aplicadas, por exemplo, na indústria aeronáutica em que a utilização de bloqueadores de propagação das trincas é comum. K1C1 K1C2 Uso de bloqueadores A filosofia de projeto que faz uso dos bloqueadores mostrados na figura anterior é: A Vida infinita B Vida finita C Fail Safe 15/16</p><p>15/10/2024, 10:20 D Tolerância ao dano E Wöhler Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As principais filosofias de dimensionamento de peças ao fenômeno da fadiga são: de vida infinita, de vida finita, para falha em segurança e com tolerância ao dano. Em linhas gerais, a de vida infinita na atuação de uma tensão menor que o limite de resistência à fadiga para que, independentemente do número de ciclos, ele não falhe por fadiga. Na vida finita, estipula-se um número de ciclos (vida da peça). Essas duas filosofias utilizam as curvas de Wöhler. Na filosofia para falha em segurança ou fail safe, considera que a peça possui uma trinca inicial e são aplicados bloqueadores da propagação das trincas. A filosofia de tolerância ao dano é um refinamento da filosofia anterior. 16/16</p>