Questões de Concurso Sobre propriedades e comportamentos dos materiais em engenharia mecânica

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Q4356976 Engenharia Mecânica

Na união entre uma tampa e um vaso de pressão de aço, utiliza-se um parafuso M12 x 1,75 (classe de resistência 10.9). Sabendo que a área de tensão de tração do parafuso é de 84,3 mm² com uma tensão de prova de 830 Mpa, determine a força de prova e marque a opção que apresenta o resultado correto. 

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Q4356973 Engenharia Mecânica
O projetista tem que trabalhar com confiabilidade de 99% no projeto de máquina. Para não depender de tabelas prontas, ele deve utilizar a distribuição estatística normal (Gaussiana), aplicando variações de resistência à fadiga de materiais industriais. Dessa forma, calcule o fator de confiabilidade (Ke ), em que a variável normal padronizada é igual a 2,326 e o desvio padrão do limite de endurance é de 0,08, e marque a opção correta. 
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Q4356972 Engenharia Mecânica
O fator de segurança é utilizado para garantir que a capacidade de carga de uma máquina seja suficiente para resistir a sua aplicação de campo. Sabendo disso, marque a opção que apresenta riscos ao projeto de máquina que influenciam no fator de segurança. 
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Q4356966 Engenharia Mecânica
O alumínio tem alta condutividade térmica e elétrica, e sua resistência à corrosão é excelente devido à formação de um filme de óxido, duro e fino, na superfície. O alumínio puro é relativamente pouco resistente, mas na forma de liga tratada quimicamente compete com alguns aços, em especial quando o peso é um fator importante.

Marque a opção que indica a especificação de tratamento da peça fabricada em alumínio com referência 202.4-T2.
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Q4356965 Engenharia Mecânica
Em um processo de soldagem por brasagem de tubos de cobre, é necessário reparo e instalação de sistemas simples de refrigeração local. Desse modo, indique a opção que apresenta o material de adição ideal que deve ser utilizado como material base de cobre. 
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Q4348431 Engenharia Mecânica
Analise as afirmações abaixo sobre estado de tensões e critério de falha.

I - Considerando um elemento no estado plano de tensões, em que as tensões principais têm sinais opostos, a máxima tensão de cisalhamento ocorrerá no plano.
II- Um exemplo clássico do que descreve o critério de falha de Tresca são as linhas de Lüders.
III - A teoria da energia de distorção máxima, também conhecida como critério de Von Mises, difere do critério de Hencky por considerar a densidade da energia de deformação na mudança de volume.
IV- A teoria de energia de distorção máxima é mais adequada para ser o critério de falha de materiais frágeis.
V - A teoria da tensão normal máxima afirma que materiais sujeitos a um estado de tensão multiaxial falharão somente quando a tensão principal de tração atingir um valor igual à tensão normal máxima que o material pode suportar quando sujeito à tração simples.

Quais estão corretas? 
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Q4348423 Engenharia Mecânica
Prever a falha é um dos objetivos no projeto mecânico. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando o modo de falha à sua manifestação física ou tribológica.

(1) Lixiviação Seletiva
(2) Fretagem (Fretting)
(3) Pites
(4) Indentação

( ) Ação que ocorre entre dois corpos sólidos pressionados entre si por uma força normal e submetidos a um movimento relativo cíclico de pequena magnitude entre eles.
( ) Ação de corrosão na qual é removido um elemento químico de uma liga sólida.
( ) Ação causada quando forças estáticas entre duas superfícies curvas em contato resultam em escoamento de um ou de ambos os componentes acoplados para produzir uma descontinuidade superficial permanente e de tamanho significativo.
( ) Ação de ataque corrosivo localizado que leva ao desenvolvimento de furos no metal.

A sequência numérica correta de preenchimento dos parênteses da segunda coluna, de cima para baixo, é
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Q4348422 Engenharia Mecânica
No projeto mecânico, a sólida compreensão das propriedades, conceitos e parâmetros dos materiais é essencial para se realizar bons projetos de máquinas. Considere as seguintes afirmações sobre os materiais.

I - A tenacidade à fratura é uma propriedade do material que caracteriza sua resistência ao início da propagação de trincas preexistentes. Já o módulo de tenacidade é numericamente igual à área sob o diagrama tensão-deformação até o ponto de ruptura do material.
II - Um material que tenha resistências de tração e compressão significativamente diferentes pode ser denominado material não uniforme ou material de resistência desigual (ímpar). Muitos materiais frágeis como o ferro fundido cinzento e as cerâmicas se enquadram nesta denominação.
III - Um tubo de parede fina disposto adequadamente como um corpo de prova é melhor para o ensaio de torção do que uma barra maciça, pois tem maior potencial de proporcionar uma medida mais acurada da resistência ao cisalhamento de um material.
IV - No diagrama de Wöhler, plotado em escala logarítmica, de muitos aços, a resistência à fadiga diminui aproximadamente de forma linear até atingir, em muitos casos, um patamar aproximadamente horizontal, geralmente entre 106 e 107 ciclos, denominado limite de fadiga.

Quais estão corretas? 
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Q4348243 Engenharia Mecânica
Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando as classes de materiais para ferramentas de corte às suas respetivas características microestruturais e propriedades operacionais dominantes.

(1) Cerâmicas à base de Alumina (Al2O3)
(2) Nitreto Cúbico de Boro (CBN)
(3) Carbeto Metálico / Metal Duro (WC-Co)
(4) Diamante Policristalino (PCD)

( ) Maior dureza conhecida entre os materiais de ferramenta; excelente condutividade térmica e resistência ao desgaste por abrasão; contudo, apresenta alta afinidade química com o ferro em altas temperaturas, sendo inadequado para usinar aços.
( ) Matriz sinterizada constituída de grãos duros de carbeto de tungstênio ligados por uma fase tenaz de cobalto; combina boa dureza a quente, alta rigidez e ampla faixa de aplicação industrial.
( ) Segunda maior dureza após o diamante; excelente estabilidade química em temperaturas elevadas e extrema resistência ao desgaste sintético; ideal para o torneamento duro de aços temperados (>45HRC).
( ) Elevada refratariedade e inércia química; alta dureza em temperaturas superiores a 1000ºC; contudo, possui baixa tenacidade à fratura e alta sensibilidade ao choque térmico e mecânico.

A sequência numérica correta de preenchimento dos parênteses da segunda coluna, de cima para baixo, é
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Q4348242 Engenharia Mecânica
No estudo da usinabilidade dos materiais e da vida útil das ferramentas de corte, o modelo empírico proposto por Frederick Winslow Taylor estabelece a Relação de Taylor para o desgaste da ferramenta: Vc . Tn = C, onde Vc é a velocidade de corte (m/min), T é a vida útil da ferramenta (min), n é o expoente de Taylor (dependente do material da ferramenta e do processo) e C é uma constante característica da dupla material da ferramenta/material da peça.

Sobre a aplicação da Equação de Taylor, os mecanismos de desgaste de ferramentas de corte e os fatores de usinabilidade, é INCORRETO afirmar que  
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Q4348241 Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre o processamento de materiais não metálicos (cerâmicas e vidros).

I - Na conformação hidroplástica (extrusão cerâmica) de massas argilosas, a água atua como plastificante e lubrificante, formando uma película líquida ao redor das partículas lamelares de filossilicatos que facilita o escorregamento mútuo sob tensão de cisalhamento.
II - Na fabricação de vidros planos pelo processo de vidro flutuante (float glass), o vidro fundido é despejado continuamente sobre um banho de Estanho (Sn) líquido em atmosfera controlada, garantindo superfícies planas e paralelas devido ao equilíbrio entre forças gravitacionais e de tensão superficial. 
III - A prensagem a seco de pós cerâmicos (prensagem uniaxial em matriz rígida) produz peças totalmente isentas de gradientes de densidade, pois o atrito entre o pó cerâmico e as paredes metálicas da matriz é fisicamente nulo durante o deslocamento dos punções.

Quais estão corretas? 
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Q4348239 Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre o comportamento metalúrgico da Zona Afetada pelo Calor (ZAC) e a soldabilidade de aços e ligas metálicas.

I - Em aços carbono e de baixa liga, o carbono equivalente (Ceq) é um índice empírico utilizado para estimar a temperabilidade e o risco de trincamento a frio induzido por hidrogênio (trinca sob cordão) na ZAC; valores de Ceq elevados indicam maior suscetibilidade à formação de martensita frágil.
II - O fenômeno de sensitização em aços inoxidáveis austeníticos ocorre quando a ZAC é exposta à faixa de 450ºC a 850ºC, resultando na precipitação de carbonetos de cromo (Cr23C6) nos contornos de grão e no empobrecimento em cromo das regiões adjacentes.
III - A soldagem pelo processo GTAW (TIG) utiliza um eletrodo consumível de tungstênio revestido com fluxo fundente para gerar a poça de fusão sem necessidade de gás de proteção inerte.

Quais estão corretas?  
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Q4348238 Engenharia Mecânica
No projeto do sistema de alimentação e preenchimento de moldes para fundição de ligas metálicas (como aços e ferros fundidos), o controle da solidificação e do fluxo do metal líquido é determinante para prevenir defeitos como rechupes, porosidades de gás e inclusões de escória.

A respeito dos fenômenos físicos de solidificação de peças fundidas e do dimensionamento de massalotes, é INCORRETO afirmar que 
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Q4348237 Engenharia Mecânica
A Metalurgia do Pó (M/P) é um processo de fabricação consagrado para a produção em massa de componentes de geometria complexa com tolerâncias dimensionais estreitas e mínimo cavaco. As etapas sequenciais clássicas da M/P convencional compreendem a obtenção dos pós, a dosagem/mistura, a compactação em matrizes fechadas e a sinterização.

Durante a etapa de sinterização de compactados de pós metálicos em forno com atmosfera controlada em temperatura abaixo do ponto de fusão do metal principal, o mecanismo físico-químico responsável pela consolidação mecânica, eliminação da porosidade e formação dos pescoços (necks) entre partículas adjacentes é a 
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Q4348236 Engenharia Mecânica
No processamento de componentes sujeitos a desgaste abrasivo severo, a aplicação de revestimentos duros (hardfacing) via PTAW (Plasma Transferred Arc Welding) destaca-se ao empregar pós metálicos como material de adição para a deposição de ligas complexas (como superligas à base de Nióbio, Cobalto ou Níquel).

Uma das principais vantagens metalúrgicas do processo PTAW na aplicação desses revestimentos, quando comparado aos processos de soldagem convencionais a arco elétrico (como GMAW ou SMAW), é a
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Q4348235 Engenharia Mecânica
Durante a preparação metalográfica de um aço ABNT 1045, efetuou-se o embutimento, lixamento e polimento. Em seguida, realizou-se o ataque químico por imersão em solução de Nital 2% (ácido nítrico em álcool etílico).

A finalidade fundamental do ataque químico com Nital 2% e o mecanismo físico responsável por revelar a microestrutura da amostra atacada são, respectivamente:  
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Q4348233 Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações relativas aos mecanismos de aumento de resistência mecânica e transformações microestruturais em ligas metálicas.

I - O endurecimento por solução sólida substitucional ocorre devido às distorções elásticas introduzidas na rede cristalina pelos átomos de soluto de diâmetro atômico diferente do solvente, os quais criam campos de tensão que interagem e dificultam a movimentação das discordâncias.
II - O processo de deformação plástica a frio aumenta a densidade volumétrica de discordâncias na estrutura cristalina; o acúmulo e o entrelaçamento dessas discordâncias criam repulsões e barreiras mútuas que elevam o limite de escoamento do material (encruamento). 
III - O recozimento de um metal previamente encruado promove, na etapa de recristalização primária, a restauração da ductilidade através da diminuição drástica do tamanho dos átomos de soluto e da eliminação completa de todos os contornos de grão da amostra.

Quais estão corretas? 
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Q4348232 Engenharia Mecânica
Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, associando os mecanismos de aumento de resistência mecânica em metais e ligas metálicas às suas respectivas descrições e fundamentos físico-metalúrgicos.

(1) Refino de grão
(2) Solução sólida
(3) Encruamento (trabalho a frio)
(4) Endurecimento por dispersão/precipitação  

( ) Aumento da densidade de discordâncias provocado por deformação plástica permanente abaixo da temperatura de recristalização, gerando intersecções e impedimentos mútuos ao seu deslocamento.
( ) Introdução de átomos de soluto (intersticiais ou substitucionais) que distorcem a rede cristalina do solvente e geram campos de tensão que interagem com as discordâncias.
( ) Aumento da área total de contornos de grão por unidade de volume, os quais atuam como barreiras opacas à passagem de discordâncias entre grãos de diferentes orientações cristalográficas (Relação de Hall-Petch).
( ) Formação de partículas de uma segunda fase extremamente duras e distribuídas na matriz, que bloqueiam as discordâncias, obrigando-as a contornar as partículas (Mecanismo de Orowan) ou cortá-las. 

A sequência numérica correta de preenchimento dos parênteses da segunda coluna, de cima para baixo, é 
Alternativas
Q4299059 Engenharia Mecânica
O diagrama ferro-carbono orienta a interpretação das fases e a classificação dos aços e dos ferros fundidos. Registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:
(__)O aço distingue-se do ferro fundido por apresentar teor de carbono acima de dois por cento em massa.
(__)A austenita é a fase de estrutura cúbica de face centrada, estável em temperaturas elevadas no sistema ferro-carbono.
(__)A perlita é um constituinte lamelar de ferrita e cementita, resultante da decomposição eutetoide da austenita.
(__)A cementita é uma fase dúctil e de baixa dureza, responsável pela boa conformabilidade a frio dos aços de alto carbono.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
Alternativas
Q4299057 Engenharia Mecânica
Ao estudar o comportamento de um metal, o engenheiro relaciona a estrutura cristalina e os seus defeitos às propriedades do material. De acordo com esses conceitos, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Respostas
1: D
2: A
3: A
4: A
5: B
6: C
7: C
8: E
9: A
10: A
11: D
12: C
13: B
14: A
15: E
16: D
17: B
18: A
19: B
20: D