METALOGRAFIA - RELATÓRIO SOBRE PREPARAÇÃO E ANÁLISE DE AMOSTRAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

DISCIPLINA: METALOGRAFIA E TRATAMENTOS TÉRMICOS

METALOGRAFIA- RELATÓRIO SOBRE PREPARAÇÃO E ANÁLISE DE AMOSTRAS

NATAL/RN

2018

RESUMO

Este relatório trata do preparo metalográfico para análise óptica de amostras metálicas, visualizando suas microestruturas, na qual podemos definir as suas respectivas fases. A análise metalográfica é uma ferramenta extremamente importante na classificação e seleção de materiais. A escolha do aço adequado é relativa a aplicação ao qual ele se propõe e a análise da microestrutura desse material é útil para entender suas propriedades. Para tanto, este trabalho se focou em técnicas convencionais de metalografia para caracterizar amostras de aço 1020.

SUMÁRIO

RESUMO        2

LISTA DE FIGURAS E TABELAS        4

INTRODUÇÃO        5

REVISÃO        5

METODOLOGIA        7

RESULTADOS E DISCURSÕES        12

CONCLUSÃO        18

REFERÊNCIAS        19

LISTA DE FIGURAS E TABELAS

Figura 1: Aço 1020 a 600°C        8

Figura 2: Aço 1020 a 200°c.        8

Figura 3: Processo de confecção das amostras.        8

Figura 4: Amostras de aço 1020 confeccionadas.        9

Figura 5: Resultado do embutimento feito nas amostras.        9

Figura 6: Realização do lixamento.        10

Figura 7: Realização do polimento.        10

Figura 8: Reagente ácido sendo aplicado sobre a superfície da amostra.        11

Figura 9: Amostra após ser lixada e polida.        11

Figura 10: Microscópio óptico utilizado.        11

Figura 11: Equipamento utilizado para realizar o ensaio de dureza.        12

Figura 12: Microscopia da Peça de aço 1020 aquecida a 200°C e resfriada lentamente.        13

Figura 13: Microscopia da imagem anterior ampliada 200x.        13

Figura 14: Microscopia ampliada 500x da peça de aço 1020 aquecida a 200°C.        14

Figura 15: Microscopia ampliada 1000x da peça de aço 1020 aquecida a 200°C.        14

Figura 16: Ponto onde o aço e a solda se encontram.        15

Figura 17: Microscopia ampliada 200x da peça de aço 1020 aquecida a 600°C.        15

Figura 18: Microscopia ampliada 500x da peça de aço 1020 aquecida a 600°C.        16

Figura 19: Ordem superficial das impressões do aço.        16

INTRODUÇÃO

        A metalografia é responsável pela identificação da constituição, estrutura e textura dos metais. O exame metalográfico observa o metal sob o ponto de vista da sua estrutura, de modo a prever e descrever seu comportamento sob determinada situação, através das propriedades físicas, composições e fabricações detectadas. Considerada como uma “arte tecno-cientifica” é de extrema importância na observação e correção de problemas, informando as causas dos defeitos e objetivando uma melhoria tecnológica dos materiais metálicos.

        Esse método é utilizado na metalografia de duas formas, a primeira é uma avalição macrográfica (vista desarmada - avalia o aspecto de uma superfície após o polimento e ataque feito por um reagente adequado) e o segundo é a avaliação micrográfica (com um microscópio é possível verificar a granulação, distribuição, constituintes do material, entre outras características).

        O processo operacional dessa técnica é realizado através da aquisição das amostras, embutimento, lixamento, polimento e ataque com um reagente químico para realizar a visualização no microscópio da estrutura do metal.

REVISÃO

• Aço 1020

        O aço é uma liga composta por diversos elementos, tendo o ferro e o carbono como principais, e também, contém em alguns casos elementos secundários que compõe a sua formação com o objetivo de melhorar o produto final em diversas características. O carbono é responsável pelo endurecimento em comparação com o ferro, sendo que outros elementos (manganês, o fósforo, o silício, o fósforo, entre outros) participam no aumento da resistência mecânica do material.

        Sua classificação é obtida através da quantidade de carbono no material, como: aço de baixo carbono (até 0,30%, baixa resistência e dureza, alta tenacidade e ductilidade, usinável e soldável, baixo custo de produção, geralmente não é tratado térmicamente), aço de médio carbono ( 0,30% a 0,60%, possui maior resistência e dureza, menor tenacidade e ductilidade em relação ao aço de baixo carbono, recebe tratamento térmico de têmpera e revenimento, exigindo taxas de resfriamento elevadas e em seções finas) e aço de alto carbono (0,6% a 1,0%, maior resistência e dureza, menor ductilidade, utilizados temperados ou revenidos, possui propriedades de manutenção de um bom fio de corte.

        Conforme Colpaert (1974), o tratamento térmico consiste em um conjunto de operações de aquecimento e resfriamento a que podem ser submetidos a materiais ferrosos, sob condições controladas (temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento) com objetivo de alterar suas propriedades mecânicas por meio de alterações microestruturais.

        A classificação dos aços deve-se a SAE – AISI (SocietyAutomotiveEngineers – EUA). Com relação ao grupo de aço carbono, utiliza-se 10xx, sendo que os últimos dois dígitos refere-se a quantidade de carbono no aço. Nesse caso, o aço 1020 é denominado um aço de baixo carbono.

        Segundo Branco (2007), as principais aplicações do aço 1020 são na indústria ferroviária, automobilística, naval, aeronáutica, fabricação de chapas, placas para produção de tubos, construção civil, latas de folhas de flandres.

• Ensaio de Dureza Vickers

        O ensaio de dureza compreende, na maioria das vezes, da impressão de uma marca realizada na superfície do corpo de prova, por meio de uma pressão exercida com uma ponta de penetração. A partir desse procedimento é obtida a medida de dureza do material de acordo com a marca de impressões e também com a carga aplicada. Há vários tipos de ensaio de dureza, entre os principais, podemos citar os de dureza Brinell, dureza Rockwell e de dureza e microdurezaVickers.