MATERIAIS II 2ª ÉPOCA 21/03/00 às 13 horas • Numere e identifique todas as folhas utilizadas (folhas não numeradas e identificadas

ou ilegíveis não serão consideradas). • Resolva os grupos 1, II, III e IV em conjuntos separados. A resolução que não siga este

critério não será classificada. • A figura 1 deve ser entregue juntamente com o exame. • A compreensão das questões postas faz parte integrante da prova. • Tempo de prova 2,5 horas.

I

1. Num catálogo de aços constam as seguintes características mecânicas para o aço designado por AISI 1040.

Estado CEDσ MAXσ

A 372 560 B 352 517 C 595 780

a) Considerando que essas características resultam de três tratamentos térmicos, como "recozimento", "normalização" e "têmpera e revenido" faça corresponder a cada uma das letras A, B, C o tratamento térmico respectivo.

b) Justifique a resposta da alínea anterior (a não justificação correcta anula eventual resposta correcta da alínea anterior).

c) Que microestruturas deverão corresponder a esses estados, para o aço em questão. 2. Certas ligas metálicas são caracterizadas por não poderem ser endurecidas por tratamento térmico.

a) Qual a razão dessa impossibilidade. b) Que método é, então, usualmente empregue para endurecer essas ligas. c) Cite duas ligas nessas condições.

3. Considere o processo termoquímico designado por "nitruraçào".

a) Qual o principio básico e a finalidade desse processo. b) A que aços se pode aplicar. c) Descreva sucintamente as condições de realização desse processo.

4. Defina sucintamente 5 (cinco) dos seguintes conceitos: a) Passivação; b) Deformação a quente; c) Tenacidade; d) Liga metálica; e) Austêmpera; f) Severidade de têmpera.

II 1. Os aços Maraging são aços de ultra-alta-resistência.

a) Quais os principais elementos químicos constituintes. b) Como é conseguida a sua resistência mecánica. c) Cite algumas aplicações desses aços.

2. Considere um aço carbono.

a) Que elementos químicos figuram sistematicamente na composiçao dos aços carbono. b) Descreva algumas limitações desses aços. c) De que forma é que essas limitações podem ser ultrapassadas. Justifique.

3. a) O que entende por polimerização e descreva os tipos que conhece.

b) Quais os polímeros que podem recicláveis. Justifique.

III 1. Considere as ligas de Titânio.

a) Que estruturas cristalinas pode apresentar o Titânio puro e em que condições. b) Quais os principais tipos de ligas de Titânio. c) Cite características importantes das ligas de Titânio e as aplicações que dai advêm.

2. a) Cite elementos de adição que dão origem às principais ligas de Alumínio.

b) O duralurímio faz parte de uma dessas famílias, quais os elementos de adição que o constituem.

c) A que é devido a importância dessa liga. Qual o tratamento que dá origem a essa característica. 3. a) Defma material cerâmico e diga quais os seus principais tipos. b) Cite as principais aplicações que levaram ao desenvolvimento desses materiais.

IV 1. Indique se as seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas, justificando a resposta:

a) O método Brinell de medição de dureza aplica-se na caracterização de metais duros. b) O número que designa a dureza corresponde a N/mm2. c) O ensaio Vickers é pouco sensível ao estado superficial do provete. d) O calculo da dureza através de um ensaio Brinell e Rockwell faz-se com base na área indentada.

2. a) Tendo em conta a curva tensão-extensão nominal de um aço macio, obtida num ensaio de tracção

uniaxial, descreva pormenorizadamente o seu comportamento mecânico desde o início do domínio plástico até à fractura do provete.

b) Diga o que entende por módulo de resiliência e módulo de tenacidade. 3. Um provete de um dado material com L0 = 30 mm, D0 = 8 mm, foi submetido a um ensaio de

tracção uniaxial cujo registo está representado na fig. 1, sendo Df = 7,6 mm. Calcule em unidades S.I. (todos os pontos que utilizar para os cálculos devem ser representados na

flg. 1): a) a tensão limite de proporcionalidade; b) a tensão de rotura; c) o módulo de Young; d) o módulo de resiliência; e) a tensão para uma extensão de 3%. f) Indique como poderia calcular a extensão após rotura. Justifique.

COTAÇÃO: I (0,5+1+0,5) + (1+0,5+0,5) + (0,5+0,5+1) + (5x0,4) = 8 II (3x0,5)+(3x0,5)+(2x0,5)= 4 III (3x0,5)+ (3x0,5)+(2x0,5)=4 IV (4x0,3) + (0,7+0,3) + (6x0,3) = 4

FOLHA A DEVOLVER COM O PONTO DEPOIS DE PREENCHIDA