[Operador de Materiais Metálicos - Nível de Habilidade] 34ª Edição - Solução

1. Desenhe o diagrama do processo de tratamento criogênico e liste 5 vantagens do tratamento criogênico.
※ Diagrama do processo

◑ O refrigerante é gelo seco + álcool (-78°C) e nitrogênio líquido (-196°C), e é realizado imediatamente após a têmpera antes da têmpera. A temperatura de tratamento é mantida a 60-80°C e o tempo de retenção é de 30 minutos para cada 25 mm.

※ Vantagens do tratamento criogênico
◑ Transformação de austenita residual em martensita
◑ Melhora as propriedades mecânicas do aço inoxidável
◑ Torna o aço mais resistente
◑ Prevenção de deformação por envelhecimento
◑ Prevenção de distorção dimensional

2. Explique o que é o limite de fadiga.
◑ O maior valor de carga entre as tensões em que o material não é permanentemente danificado mesmo quando uma carga repetida atua sobre o material.

3. Escreva o nome da microestrutura quando o aço Ni 75% é tratado termicamente por 48 a 120 horas e depois temperado.

4. Liste 5 características do tratamento térmico por têmpera por alta frequência.
◑ Aquecimento e resfriamento rápidos
O aquecimento muito rápido é possível, e o processo de resfriamento rápido encurta o ciclo de tratamento térmico, aumentando a produção.
◑ Controle preciso do tratamento térmico
É possível endurecer apenas as partes necessárias enquanto mantém as propriedades das outras partes.
◑ Eficiência energética
Como é realizado através da transferência direta de calor, a perda de energia é pequena e a eficiência energética é alta.
◑ Melhora da qualidade da superfície
O processo de endurecimento da superfície aumenta a resistência ao desgaste da peça e garante uma vida útil mais longa.
◑ Ambiente de trabalho limpo e seguro
Como não usa chama ou gás nocivo, o ambiente de trabalho é mais limpo e seguro.
◑ Facilidade de integração com automação
Pode ser facilmente integrado a sistemas automatizados, tornando-o aplicável a processos de produção em massa de forma eficiente.

5. Explique o método não destrutivo para inspeção de microfissuras superficiais em blocos de motor de automóvel e o motivo.
◑ Método de penetração fluorescente
◑ Porque é possível inspecionar peças de teste com formas complexas e detectar até mesmo pequenas rachaduras.

6. Ao testar inclusões não metálicas pelo método de intersecção, a ampliação do campo de visão (f) é 40, o número total de pontos de grade na placa de vidro no campo de visão (p) é 20 × 20 e o número de centros de pontos de grade ocupados pelas inclusões não metálicas (n) é 48. Calcule a taxa de área (pureza).
◑ Fórmula de cálculo
d = n / (p * f) = 48 / (20 * 20 * 40) * 100 = 0,3%
Taxa de área (pureza) = Número de centros de pontos de grade / (Número de pontos de grade horizontal × vertical × ampliação do campo de visão)

7. Qual é o significado de 10/3000/30 na dureza Brinell?
◑ 10: Diâmetro do penetrador
◑ 3000: Carga de teste
◑ 30: Tempo de teste

8. Qual é o método de ensaio não destrutivo que é bom para detectar laminação, mas não é adequado para detectar defeitos como poros circulares?
◑ Ensaio de ultrassom

9. Liste 5 tipos de segregação que aparecem no método de impressão de enxofre.
◑ Segregação dendrítica (Sn)
◑ Segregação inversa (Si)
◑ Segregação linear (Sl)
◑ Segregação pontual (Sd)
◑ Segregação central (Sc)

10. Liste os tipos de métodos de magnetização para ensaio por partículas magnéticas e explique cada um deles.
◑ Método de passagem de corrente axial
Um método de magnetizar uma peça de teste passando corrente diretamente através dela na direção axial e usando o campo magnético circular gerado ao redor da corrente.
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◑ Método de sonda
Um método de testar aplicando eletrodos em uma parte local da peça de teste e passando corrente apenas entre dois pontos próximos à superfície da peça de teste para gerar um campo magnético circular da intensidade necessária.
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◑ Método de passagem de corrente transversal
Um método de magnetização que passa corrente diretamente através da peça de teste em uma direção perpendicular ao eixo da peça de teste.
Defeitos na direção perpendicular ao eixo são mais facilmente detectados, e defeitos na direção axial são difíceis de detectar.

11. O método de nitretação é 2NH3 → (2N) + (3H3) e o método de cementação sólida usa um agente de cementação sólido composto de 60% de carvão vegetal + 30% ( ) + 16% de NaCO3 para endurecer a superfície. Preencha o espaço em branco.
◑ 30% BaCO3

12. Qual é o aço com boa usinabilidade?
◑ Aço livre de corte

13. O aumento do microscópio é 100 vezes e a área da fotografia do microscópio é de 5000 mm2. Calcule o tamanho do grão pelo método de Jeffries.

14. Calcule a profundidade máxima da camada endurecida quando a cementação gasosa é realizada a 630°C por 5 horas em condições padrão.

15. Liste 3 fatores que afetam a curva S de tratamento térmico do aço.
◑ Tensão
◑ Segregação
◑ Temperatura de aquecimento
◑ Elemento de liga
◑ Velocidade de aquecimento

16. Liste 5 propriedades dos metais.
※ Propriedades físicas
◑ Existe na forma sólida à temperatura ambiente
◑ Possui alto ponto de fusão e alta resistência.
◑ Possui peso específico próprio e geralmente é pesado.
◑ Possui excelente condutividade térmica e elétrica.
◑ O tempo de processamento, equipamento e custo são altos.
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※ Propriedades mecânicas
◑ Possui alta dureza e resistência ao desgaste.
◑ Possui boa fundibilidade e a liga pode ser recuperada.

17. Liste 3 razões pelas quais a martensita fica mais dura durante a transformação.
◑ Devido ao aumento da tensão interna devido à formação de planos de deslizamento na rede atômica.
◑ Devido à precipitação de carbonetos como Fe3C na rede de carbono e formação de super-rede.
◑ Devido à mudança de volume causada pela transformação sem difusão.

18. Escreva o número de superfície (x).