Questões de Engenharia Mecânica do ano 2007

A figura abaixo mostra um esquema representativo de uma máquina de ensaio de tração, um gráfico de tensão versus deformação e um corpo de prova (CP) em aço-carbono utilizado em um ensaio. Esse tipo de ensaio é muito utilizado com o objetivo de se avaliar as propriedades mecânicas do material que será empregado na construção de estruturas, máquinas e equipamentos. Trata-se de uma tarefa de fundamental importância e de grande responsabilidade do mecânico de oficina, sendo que todos os procedimentos normalizados devem ser rigorosamente seguidos e, além disso, devem ser, também, de amplo conhecimento do operador da máquina universal de ensaios de tração.

Considerando os procedimentos normalizados, os resultados (raio inicial do CP = 5 mm e raio final do CP = 2,5 mm), a manipulação do equipamento de ensaio e os procedimentos corretivos, julgue os itens seguintes.

No gráfico, o ponto identificado pela letra A representa o limite de resistência do material.

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

Se for indicada a realização de uma têmpera nas buchas, ocorrerá, no final do processo, uma diminuição da dureza superficial e um aumento da ductilidade do material.

Sobre a primeira lei da termodinâmica, considere as afirmativas abaixo:

Uma bomba centrífuga em uma determinada instalação de recalque de água operava, quando nova, com vazão de 30 m3/h e altura de 12 mca. Depois de algum tempo verificou-se que a mesma bomba passou a operar com vazão de 21 m3/h e altura de 18 mca. Sobre as possíveis causas desse problema, considere os itens abaixo:

1. Redução do nível do reservatório de sucção.

2. Redução do nível do reservatório de recalque.

3. Incrustação nas tubulações.

4. Vazamento no flange de saída da bomba.

São possíveis causas desse problema:

Ferro fundido é a liga Fe-C com teor de carbono maior que 2%, contendo ainda traços variáveis de silício, manganês, fósforo e enxofre. As propriedades mecânicas dos ferros fundidos não dependem apenas de sua composição química, mas também de sua estrutura metalográfica. Se na análise metalográfica de um ferro fundido for observada a presença de grafita em pequenas "bolhas" esferoidais, como na figura abaixo, trata-se de um ferro fundido: