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Ano: 2016 Banca: FGV Órgão: SEE-PE Prova: FGV - 2016 - SEE-PE - Professor de Mecânica |
Q1070295 Mecânica
Na produção de aço, a adição de alguns elementos pode modificar sensivelmente suas propriedades.
O elemento que aumenta a forjabilidade e a temperabilidade do aço, é o
Alternativas

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Alternativa correta: C - manganês.

Tema central: A questão aborda como a adição de elementos químicos ao aço influencia propriedades importantes como forjabilidade (facilidade de ser trabalhado mecanicamente) e temperabilidade (capacidade de endurecer-se por tratamento térmico).

Resumo teórico: O aço é uma liga à base de ferro e carbono, mas frequentemente recebe outros elementos para melhorar suas propriedades. Cada elemento altera características distintas do material. Forjabilidade e temperabilidade são fundamentais na engenharia de materiais:

  • Forjabilidade: indica a aptidão do aço para ser modelado sem romper-se ou trincar.
  • Temperabilidade: define o quão profundamente o aço pode ser endurecido ao ser resfriado rapidamente após aquecimento.

Justificativa da alternativa correta: O manganês (C) é amplamente utilizado para aumentar a forjabilidade e, principalmente, elevar a temperabilidade do aço (Callister, W.D. – Fundamentos da Ciência e Engenharia dos Materiais). Ele forma soluções sólidas e combina-se com enxofre, reduzindo a fragilidade, além de permitir que aços sejam forjados e temperados com mais facilidade e eficiência.

Análise das alternativas incorretas:

  • Alumínio (A): Atua como desoxidante e refinador de grão, mas não tem influência significativa na forjabilidade ou temperabilidade.
  • Enxofre (B): Melhora a usinabilidade, mas diminui a forjabilidade, pois pode causar fragilidade a quente.
  • Fósforo (D): Aumenta a dureza e a resistência à corrosão, porém torna o aço frágil, prejudicando a forjabilidade.
  • Silício (E): Eleva a resistência elétrica e a elasticidade, mas não contribui diretamente para forjabilidade ou temperabilidade.

Estratégia de resolução: Atenção aos termos-chave do enunciado: "forjabilidade" e "temperabilidade". Elimine alternativas que são mais associadas à resistência à corrosão, usinabilidade ou desoxidação. Lembre-se: manganês é o elemento-chave para melhorar processamento e tratamento térmico do aço.

Conclusão: O manganês é a resposta correta por ser o elemento que efetivamente aumenta tanto a forjabilidade quanto a temperabilidade do aço.

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O manganês aumenta a forjabilidade, a temperabilidade e a resistência ao impacto,porém tende a ligar-se ao enxofre formando sulfeto que contribui para a fragilizaçãodo material. 

https://webcache.googleusercontent.com/searchq=cache:TLPGHeSSyiAJ:https://abmproceedings.com.br/en/article/download-pdf/estudo-da-temperabilidade-do-aco-sae-1040+&cd=18&hl=pt-PT&ct=clnk&gl=br

O manganês é a impureza encontrada em maior quantidade no aço (até 1,65%). Se você está mesmo ligado, deve se lembrar que, na produção do aço, ele é adicionado para auxiliar na desoxidação do metal líquido e para neutralizar o efeito nocivo do enxofre. Nesse processo, ele se combina primeiro com o enxofre e forma o sulfeto de manganês (MnS). Isso aumenta a forjabilidade do aço, a temperabilidade, a resistência ao choque e o limite elástico. Em quantidades maiores, ele se combina com parte do carbono e forma o carbeto de manganês (Mn3C), que é muito duro. Isso diminui a ductilidade do aço.

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