Questões de Concurso Público INB 2018 para Engenheiro Metalúrgico

Deseja-se conhecer o teor de carbono (%C) em um certo tipo de aço. Sabe-se que, à temperatura logo abaixo do eutetoide, o aço apresenta 25% de perlita e 75% de ferrita pró-eutetoide. Considere o diagrama a seguir. Com o auxílio do diagrama Fe-C apresentado, estima-se que o teor de carbono (%C) nesse aço seja de:

A parede de um forno é composta por três camadas de isolamento, conforme ilustrado na figura a seguir.

Os materiais A e C possuem condutividades térmicas k_A = 15 W/(m.K) e k_C = 40 W/(m.K), com espessuras L_A = 0,25 m e L_C = 0,15 m. O material B encontra-se entre os materiais A e C e possui espessura L_B = 0,15 m. Em regime estacionário, verifica-se que a temperatura na superfície externa do forno é de 25 ºC, enquanto a superfície interna do forno apresenta uma temperatura de 550 ºC. No interior do forno, tem-se ar a 850 ºC. O coeficiente convectivo interno, h_i , é de 20 W/(m².K).

Desse modo, a condutividade térmica do material B, k_B, em W/(m.K), é, aproximadamente:

Realizou-se um tratamento térmico em um aço carbono, em que a amostra foi, inicialmente, submetida a um resfriamento rápido de 750 ºC até 300 ºC. O aço, então, foi mantido na temperatura de 300 ºC por aproximadamente 500 segundos e foi, então, resfriado rapidamente até a temperatura ambiente. Considere a curva TTT (transformação em função do tempo e temperatura) representada a seguir. Assinale a alternativa que apresenta a estrutura final resultante desse aço carbono.

A equação da condução, em coordenadas cartesianas, é dada por:

em que α é a difusividade térmica do material, ρ é a densidade do material, C_p é o calor específico à pressão constante e T é a temperatura, e corresponde à taxa de geração de energia por unidade de volume.

Em uma parede unidimensional, com condutividade térmica k e espessura L, para o regime estacionário, tem-se a distribuição de temperatura dada pela seguinte equação:

T = Ax³ + Bx² + D

A taxa de geração de energia é:

Deseja-se selecionar a taxa de resfriamento mais apropriada para obtenção de uma microestrutura que consiste em 8% de ferrita pró-eutetoide, 6% de bainita e o restante de perlita. Para auxiliar na seleção de velocidade de resfriamento, o diagrama CCT do aço especificado, juntamente com as várias curvas de resfriamento, está representado na figura a seguir.
Assinale a alternativa que apresenta a taxa de resfriamento que deverá gerar a microestrutura proposta.