ENSAIO METALOGRÁFICO

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1 Introdução

A metalografia é, hoje, uma arte tecno-científica de suma importância na resolução dos problemas e da durabilidade dos componentes metálicos quando submetidos às condições de serviços, que, a cada dia, tornam-se mais severas, informando a causa dos defeitos e objetivando uma melhoria tecnológica ou de desenvolvimento científico.

O exame metalográfico pode ser feito com o auxílio de um microscópio (exame micrográfico) ou à vista desarmada (exame macrográfico). Esses exames são feitos em secções do material, polidas e atacadas com reativos adequados.

Este procedimento prescreve os conceitos gerais aplicados na preparação do corpo de prova para análise microscópica. Aplica-se a todos os materiais e produtos metálicos ferrosos. As técnicas metalográficas dos não ferrosos são, em princípio, semelhantes às utilizadas nas ligas ferrosas, por exemplo, aços e ferros fundidos, exigindo, entretanto, preparação mais meticulosa, alicerçadas na total atenção, paciência e imaginação do preparador.

Metalografia é o estudo da morfologia e estrutura dos metais. A metalografia é uma área da materialografia que além do estudo dos materiais metálicos, compreende a plastografia (materiais plásticos ou poliméricos) e a ceramografia (materiais cerâmicos).

Em síntese, o exame metalográfico fornece dados como o material ou peça foram feitos e também sobre a sua homogeneidade.

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2 ENSAIO METALOGRÁFICO

2.1. Para a realização da 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.

Quanto ao tipo de observação, está subdividida, basicamente em duas classes:

Microscopia - analise feita em um microscópio com aumentos que normalmente são 50X, 100X, 200X, 500X, 1000X, 1500X e 2500X.

Este tipo de análise é realizada em microscópios específicos, conhecidos como "microscópios metalográficos" ou "microscópios metalúrgicos". Este tipo de microscópio possui baixo campo focal, permitindo apenas a observação de superfícies perfeitamente planas e polidas. Em razão disto, a preparação metalográfica tem grande importância na qualidade de uma análise. Estes microscópios, em geral, possuem sistemas de fotografia integrados, que permitem o registro das análises realizadas. O exame microscópico, com seus fatores de aumento, exige obviamente não só cuidados especiais, mas principalmente equipamento muito preciso e altamente especializado. Devido à natureza dimensional das amostras envolvidas, sua capacidade praticamente sempre a considerar, e as características comuns de superfície, assumiu formas específicas e geram uma série de técnicas e dispositivos que facilitam e às vezes só assim possibilitam, a execução dessas técnicas. Mais precisamente, fala-se de posicionamento das amostras, iluminação apropriada e técnicas fotográficas. O microscópio visa a comodidade do operador, assim como, tornar mais fácil e nítida a microestrutura em observação.

Figura 1-microscópio óptico de reflexão.

Fonte: LEMM Laboratorio de Ensaios Mecânicos e Materiais – CAMPUS DE SANTO ANGELO

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Figura 2-Metalografia aço 1045

Fonte: LEMM Laboratorio de Ensaios Mecânicos e Materiais – CAMPUS DE SANTO ANGELO

Macroscopia - 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.

Através das análises macrográficas e das análises micrográficas é possível a determinação de diversas características do material, inclusive a determinação das causas de fraturas, desgastes prematuros e outros tipos de falhas. Examina o aspecto de uma superfície após devidamente polida e atacada por um reagente adequado. Por seu intermédio tem-se uma idéia do conjunto, referente à homogeneidade do material, a distribuição e natureza das falhas, impureza e ao processo de fabricação.

Figura 3-Macrografia de solda

Fonte: LEMM Laboratorio de Ensaios Mecânicos e Materiais – CAMPUS DE SANTO ANGELO

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3 ETAPAS DA PREPARAÇÃO DA AMOSTRA

3.1 Corte

A amostra a ser analisada deve ser cortada de forma a não sofrer alterações pelo método de corte. Usa-se o método a frio, em geral serras, para o corte primário, ou seja, para se separar a porção aproximada que será analisada. Na sequencia, usa-se um equipamento denominado "Cut-Off" que faz um corte mais preciso, utilizando-se de um fino disco abrasivo e farta refrigeração, a fim de não provocar alterações por calor na amostra.

Figura 4 – Alguns tipos de discos de corte existentes.

3.2 Embutimento metalográfico

O processo de embutimento metalográfico pode ser dividido em dois grupos, embutimento a quente no qual é utilizado baquelite e uma embutidora metalográfica e o embutimento a frio que são utilizados dois produtos resina e catalisador, ambos os métodos visam obter a amostra embutida para conseguir um bom resultado na preparação metalográfica.

Figura 5 - Corpo de prova embutido a frio a esquerda e a quente a direita.

Fonte: LEMM Laboratorio de Ensaios