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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA - EST
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Relatório de Ensaio Metalográfico
Aluno: Mércio Filho
Matrícula: 129457332
Prof. Dr. Marcos
Manaus-AM
2014
SUMÁRIO
1. Introdução 3
2. Objetivo 3
3. Procedimentos 4
3.1. Corte 4
3.2. Embutimento 5
3.3. Lixamento 5
3.4. Polimento 7
3.5. Ataque químico 7
3.6. Análise Micrográfica 8
4.Conclusão 10
Referência Bibliográfica 10
Relatório de Ensaio Metalográfico
1. Introdução
Hoje em dia se faz muito necessário se padronizar e manter os níveis de qualidade na produção de matéria prima em industrias do setor metalúrgico, podemos até mesmo acompanhar empresas sofrendo severas punições por serem negligentes com
seus sistemas de qualidade. Afim de monitorar a qualidade e também custos na
produção de materiais policristalinos é que surgiu a metalografia.
METALOGRAFIA é o estudo da matéria que se preocupa em controlar as
propriedades físicas e químicas de um produto. Dentro deste podemos analisar os materiais de duas maneiras, Macro graficamente e Micro graficamente.
MACROGRAFIA consiste no exame do aspecto de uma peça ou amostra metálica, segundo uma seção plana devidamente polida e em regra atacada por um reativo apropriado, assim se ontem o aspecto macro-estrutura. Este exame é feito a vista
desarmada ou com auxilio de uma lupa. A Macrografia limita o estudo da amostra com ampliação máxima de 0 a 10 vezes.
MICROGRAFIA é o estudo dos produtos metalúrgicos, com o auxilio do microscópio visando a determinação de seus constituintes e de sua textura microscópica. Também é estudado em superfícies polidas e geralmente atacadas por um reagente tornando assim possível a revelação dos aspectos particulares do material como nódulos, veios, agulhas, glóbulos etc. Este exame é muito importante, visto que as propriedades mecânicas de um material dependem não só de sua composição química mas também de sua textura. Ou seja, um mesmo aço pode tornar-se mole, duro, duríssimo, quebradiço, elástico, tenaz, e estas propriedades devido sua textura que pode ser modificada através de trabalhos mecânicos ou tratamentos térmicos.
2. Objetivo
A importância desta análise decorre do fato de as propriedades mecânicas de um metal dependerem não são de sua composição química como também de sua textura. Com efeito, um mesmo material pode tornar-se mole, duro, duríssimo, quebradiço, elástico, tenaz, etc.
Este procedimento prescreve os conceitos gerais na preparação do corpo de prova para análise microscópica. Aplica-se a todos os materiais e produtos metálicos ferrosos. é um meio bastante poderoso para prever ou explicar as propriedades e o comportamento de uma peça metálica, já que permite conhecer a estrutura do material.
3. Procedimentos
3.1. Corte:
No dia 01 de Fevereiro de 2014, na Universidade do Estado do Amazonas, teve inicio a tarefa de produzir um corpo de prova para fazer uma análise metalográfica por meio de corte. O corte é um Processo que tem como finalidade a obtenção de uma pequena amostra da peça onde escolhe-se a área em que será realizada o corte pela geometria da peça, e pelos dados que se deseja obter. Durante o processo a peça deve estar bem presa, aplicando-se uma tensão moderada na serra, para que não ocorra mudanças na estrutura do material, ocasionadas por deficiências de refrigeração da peça, também deve-se evitar a rebarba no final da amostra, para facilitar o embutimento posterior.
Figura 01: Cortadora Metalográfica Figura 02: Cortadora Metalográfica
Durante o processo foi escolhido uma amostra de aço 1020 fazendo-se corte de uma pequena parte deste através de uma cortadora metalográfica.
3.2. Embutimento:
Processo no qual foi feito o embutimento com a utilização de prensas, utilizando-se de pressão (entre 100 à 150 kgf/cm²) e calor durante um determinado tempo (15 minutos).
Figura 03: Embutidora Figura 04: Baquelite
Neste processo colocou-se a superfície a ser estudada em contato com o êmbolo da prensa, posteriormente foi depositada a baquelite sobre a amostra, e aplicou-se a pressão juntamente com o fornecimento de calor, obtendo-se após um determinado tempo a superfície da amostra revestida com a baquelite, revestimento este, que tem como objetivo um manuseamento adequado da amostra durante os processos posteriores
Figura 05 - Corpo de prova não embutido Figura 06 - Corpo de prova
embutido a quente
3.3. Lixamento:
Neste processo procura-se eliminar as marcas deixadas pela ferramenta de corte na amostra, melhorando assim, o acabamento superficial da amostra.
Feito o preparo das amostras com a resina, partimos para efetuar o lixamento manual com lixas a prova d'água de várias granulometrias diferentes, sendo que inicialmente o processo consistiu na utilização de lixas de maior granulometria, finalizando com a utilização de lixas de baixa granulometria, sendo que cada troca de lixa ocasionava uma rotação de 90º da amostra com o intuito de que cada nova lixa pudesse retirar os riscos deixados pela lixa anterior e eliminar marcas profundas da superficie dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento.
2203306001200
220
330
600
1200
Figura 07: Exemplo de processo de lixamento
O processo de lixamento foi realizado numa politriz lixadeira metalográfica, onde se colocou as lixas a prova d'água na sequência apresentada acima. Então o corpo de prova foi lixado com gotejamento de água, sempre com a preocupação de que a estrutura do corpo de prova não se modificasse devido ao calor.
Figura 08: Lavando corpo de prova Figura 09: Lavando corpo de prova
O tempo utilizado no ensaio para fazer o lixamento foi de cerca de 5 min. Com sequência de lixa de 220, 330, 600 e 1200.
Feito esta operação fizemos uma pré-visualização a olho nu não sendo possível fazer uma determinação da estrutura do material, passamos então para o polimento.
3.4. Polimento:
O polimento tem como finalidade a retirada de todas as marcas ainda existentes na amostra, melhorando assim o seu acabamento superficial. O processo de polimento pode ser realizado de varias formas, sendo que o processo utilizado é conhecido como processo mecânico, este tem como característica a utilização de uma politriz, sendo a amostra trabalhada manualmente no disco de polimento.
Durante o processo de polimento pode–se utilizar diversos abrasivos, sendo que os mais utilizados são a pasta de diamante e a alumina, o critério utilizado na escolha do abrasivo utilizado depende das propriedades do material estudado, tendo cada material seu abrasivo especifico. Na metalografia realizada utilizou-se como abrasivo para este fim fluido abrasivo de alumina de 1 , 0.3 e 0.005 micron respectivamente, devido as suas características de granulometria, dureza, forma dos grãos e poder de desbaste.
Figura 10: Politriz Figura 11: Polimento
Antes de realizar o polimento foi realizada uma limpeza na superficie da amostra com água corrente, de modo a deixá-la livre de traços abrasivos, solventes, poeiras e outros.
3.5. Ataque químico:
Após ser realizado o polimento realiza-se o ataque químico na amostra, este pode ser realizado utilizando-se de vários reagentes, sendo utilizado nesta amostra em estudo, o nital. Com a realização do ataque pode-se verificar a presença de fases distintas existentes na amostra, sendo o reconhecimento dessas fases fundamentais para o entendimento das propriedades mecânicas do material.
Figura 12: Nital Figura 13: Ataque químico
Após o polimento partimos então para o ataque químico onde a superfície polida do corpo de prova fica exposta a reagentes oxidantes. Os reagentes são função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfico microscópica. Antes da amostra sofrer o ataque, a mesma estava perfeitamente limpa e seca. O ataque químico foi feito com nital a 5% ( ácido nítrico diluído em álcool) utilizado para tornar visível constituintes especiais de estruturas em aços e ferros, o nital foi utilizado por 10 segundos.
3.6. Análise Micrográfica:
Processo realizado com a utilização de um microscópico, que tem como finalidade tornar mais fácil e nítida a microestrutura em observação, durante a analise deve-se tomar alguns cuidados, como o correto posicionamento das amostras, iluminação apropriada e técnicas fotográficas adequadas, com o objetivo de melhorar a qualidade das imagens em estudo, ocasionando em um melhor reconhecimento das propriedades micrográficas da amostra.
Figura 14: Microscópio Figura 15:Análise
Feito o ataque químico o corpo de prova foi levado para o microscópio onde verificou-se a existência de ferrita (parte branca) e perlita (pontos escuros) conforme ilustração abaixo.
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Ilustração 1.Macrografia do corpo de prova
4. Conclusão
Após ser feita a micrografia, recorre-se a manuais de metalografia, a fim de achar a estrutura mais semelhante a da micrografia, e através de comparações chega-se a determinação dos microconstituintes. De acordo com a estrutura observada no microscópio e com as informações adquiridos na sala de aula podemos concluir que o material utilizado é um aço-carbono com maior quantidade de ferrita ( parte branca) e menor de perlita ( pontos escuros).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
METALOGRAFIA Preparação de Amostras: Uma abordagem pratica. Disponível em:
. Acesso em: 27 mai. 2012.
NOTAS de Aula – Ensaio de Dureza. Engenharia Mecânica – UEM. Disponível em: . Acesso em: 01 jun. 2012.
OLIVEIRA, Jaime M. de. Tecnologia Metalografia. Disponível em: . Acesso em: 01 jun. 2012.
