A Metalografia

Metalografia

Faz parte da Ciência dos materiais e consiste no estudo da morfologia e da estrutura dos metais, é uma área que que realiza estudos em materiais metálicos, plásticos ou poliméricos e cerâmicos. O controle de qualidade de um produto metalúrgico pode ser estrutural e dimensional, no caso do estrutural preocupa-se com o material que forma a peça, e leva em conta sua composição, propriedade, estrutura, aplicação, etc. Pode ser: físico, químico, metalográfico e especial, já o dimensional preocupa-se em controlar as dimensões físicas de um determinado produto, e se denomina Metrologia.  Para realizar a análise, o plano de interesse da amostra é cortado, lixado, polido e atacado com reagente químico, de modo a revelar as interfaces entre os diferentes constituintes que compõe o metal, procura relacionar a estrutura íntima do material com as suas propriedades físicas, com o processo de fabricação, com o desempenho de suas funções e outros, e pode ser: Macrográfico ou Micrográfico, através dessas análises é possível determinar diversas características do material, inclusive as causas de fraturas, desgastes prematuros e outros tipos de falhas.

Metalografia qualitativa

Consiste em observar a microestrutura, determinando quais são os microconstituintes que a compõe, microconstituintes variam de acordo com o tipo de liga analisada e de acordo com os tratamentos térmicos, mecânicos, processos de fabricação entre outros processos que o material tenha sido submetido. Para os aços, os principais constituintes são:

ferrita: composta por ferro e baixíssimo teor de carbono;

perlita: composta por ferro e cerca de 0,8% de carbono;

martensita: resultante de tratamentos térmicos de têmpera;

austenita: constituinte básico dos aços inoxidáveis (austeníticos ou austeno-ferríticos).

Metalografia quantitativa

Seu objetivo é determinar o tamanho médio dos grãos, a porcentagem de cada fase que constitui o material, a forma e o tipo de inclusões não metálicas, a forma e o tipo da grafite no caso de ferros fundidos e outros dados específicos de cada liga.  Com estes dados, se torna possível identificar uma liga, prever seu comportamento mecânico e o método como o material foi processado, é um tipo de análise que pode ser feita através da observação direta da amostra, utilizando uma ocular padronizada, ou de forma experimental, através do Método Planimérico de Jeffries e do Método dos Interceptos de Heyn, estes métodos experimentais podem ser utilizados de forma manual e também de forma automatizada, através de um sistema computadorizado de análise de imagens.

Microscopia

Consiste no estudo dos produtos metalúrgicos, com o auxílio de um microscópio, este tipo de análise é realizada em microscópios específicos (normalmente com aumentos de 50X, 100X, 200X, 500X, 1000X, 1500X e 2500X), e os mesmos são conhecidos como "microscópios metalográficos" ou "microscópios metalúrgicos", é um tipo de microscópio que possui sistemas de fotografia integrados, permitindo o registro das análises realizadas, e que também possui baixo campo focal, isso permite que seja observado apenas superfícies perfeitamente planas e polidas, e por essa razão a preparação metalográfica é muito importância na qualidade do resultado obtido em uma análise, com isso se pode observar as fases presentes e identificar a granulação do material, além o teor aproximado de carbono no aço, a natureza, a forma, a quantidade, e a distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões.

Macroscopia.

Consiste em uma análise feita a olho nu, lupa ou com utilização de microscópios estéreos (que favorecem a profundidade de foco e dão, portanto, visão tridimensional da área observada) com aumentos que podem variar de 5x a 64X, o aspecto de uma superfície após ser devidamente tratada, polida e atacada por um reagente adequado, por seu intermédio gera uma ideia do conjunto, referente à homogeneidade do material, a distribuição e natureza das falhas, impureza e ao processo de fabricação, qualidade de solda, profundidade de tratamentos térmicos entre outras características.

Etapas da preparação

Corte: Às vezes é necessário particionar o corpo de prova para obter amostras que servirão para análise metalográfica a amostra a ser analisada deve ser cortada de forma a não sofrer alterações pelo método de corte, operações mecânicas como torneamento aplainamentos e outras, impõem severas alterações microestruturais devido ao trabalho mecânico a frio, usa-se o método a frio, em geral serras, para o corte primário, ou seja, para se separar a porção aproximada que será analisada, o corte abrasivo oferece a melhor solução para este seccionamento, pois elimina por completo o trabalho mecânico a frio, resultando em superfícies planas com baixa rugosidade, de modo rápido e seguro.. Na sequência, usa-se um equipamento denominado "Cut-Off", largamente utilizado nos laboratórios metalograficos, que faz um corte mais preciso, utilizando-se de um fino disco abrasivo e farta refrigeração a relativas baixas rotações, a fim de não provocar alterações por calor na amostra evitando deformações.