Metalografia de Metais

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ao estudar a área de metais, um ramo muito importante e freqüentemente abordado são os ensaios metalográficos, os quais procuram relacionar a estrutura do material com suas propriedades físicas, seu processo e fabricação e desempenho de suas funções. Logo, os ensaios fornecem dados sobre como o material foi feito e também sobre sua homogeneidade. Ensaios metalográficos se dividem em dois tipos: ensaios micro e macrográficos.

MACROGRAFIA

São ensaios nos quais examina-se o aspecto da superfície a olho nu, após esta ser devidamente polida e atacada por um reagente específico. Graças a eles é possível ter uma idéia geral sobre o material analisado, através da obtenção dados referentes a homogeneidade, distribuição e natureza das falhas, impurezas e processo de fabricação (qualidade de solda e profundidade de tratamentos térmicos, por exemplo).

        As principais aplicações da macrografia são:

- Revelação de heterogeneidades de metais e ligas, tais como tamanho de grão, linhas de fluxo, tipos de estruturas, variação de composição química, bem como a presença de vazios, porosidade, dobras, trincas e fraturas;

- Estudo das estruturas de juntas soldadas como profundidade de penetração do metal de adição, definição da zona termicamente afetada e da zona fundida;

- Em tratamento térmico, é empregada para a determinação de regiões de endurecimento ou fragilização, trincas de têmpera, avaliação da profundidade do tratamento superficial, camada depositada, etc.

MICROGRAFIA

         Ensaios micrográficos consistem no estudo dos produtos metalúrgicos, com auxílio do microscópio, onde se pode observar as fases presentes e identificar a granulação do material, o teor aproximado de carbono no aço, a natureza, a forma, a quantidade, e a distribuição dos diversos constituintes da amostra analisada.

        Assim, o exame micrografico exige não só cuidados especiais, mas principalmente equipamentos muito precisos e altamente especializados. Um dos equipamentos utilizados nesse processo é o microscópio óptico de reflexão, o qual serve para analise da superfície do material através da reflexão da luz ocorrente nas partes contrastadas quimicamente ou através da luz polarizada. Por fim, ele permite o registro fotográfico daquilo que foi visualizado no corpo de prova.

EMBUTIMENTO

        Esse processo é realizado com o objetivo de facilitar o manuseio de pequenas amostras, para evitar danificação da lixa ou do pano de polimento e o abaulamento da superfície. Ele consiste em circundar a amostra com um material adequado, formando um único corpo e pode ser feito de duas formas: a frio e a quente, dependendo das circunstancias e da amostra a ser embutida. Entretanto, quando a amostra apresenta dimensões suficientemente grandes, permitindo facilmente a análise, não é necessário seu embutimento.

LIXAMENTO

É a operação responsável por eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície da amostra, trazendo um acabamento a ela e deixando-a pronta para o polimento. Esse processo pode ser realizado manual ou automaticamente.

Lixa: folha com material abrasivo destinado a dar à abrasão a peça. Portanto, é necessário variar sua granulometria (relatada em números: quanto menor o numero expresso, mais grossa será a lixa, ou seja, maior os grãos abrasivos), para ir melhorando o acabamento da amostra (rugosidade superficial).

A técnica de lixamento manual consiste em se lixar a amostra sucessivamente com lixas de granulometria cada vez menores, alterando-se a direção (90°) a cada lixa subseqüente, até que desapareçam as marcas da lixa anterior.

         Para se conseguir um processo eficaz é necessário o uso adequado da técnica de lixamento, pois de acordo com a natureza da amostra, a pressão de trabalho e a velocidade de lixamento, surgem deformações plásticas em toda a superfície por amassamento e aumento de temperatura, os quais podem dar uma imagem falseada da amostra.

POLIMENTO

Operação pós lixamento que visa um acabamento superficial polido isento de marcas, a qual utiliza para este fim, abrasivos como pasta de diamante ou alumina. Antes de realizar o polimento deve-se fazer uma limpeza na superfície da amostra, de modo a deixá-la isentam de traços abrasivos, solventes, poeiras e outros. Tal limpeza pode ser feita simplesmente por lavagem com água, porém, aconselha-se usar líquidos de baixo ponto de ebulição (álcool etílico, por exemplo) para que a secagem seja mais rápida.

Existem cinco processos para a obtenção de uma superfície polida isenta de riscos: processo mecânico (realizado através de uma politriz, podendo ser manual ou automático), semiautomático em seqüência (este sistema permite que todas as variáveis sejam perfeitamente controladas pelo operador, tais como, desbaste linear e controle de carga aplicada sobre a amostra), eletrolítico ( processo que permite obter, por dissolução anódina de um metal em um eletrólito, uma superfície plana, polida e perfeitamente espalhada para a observação metalográfica - o eletrólito é escolhido em função do tipo de material a ser polido -), mecânico-eletrolítico e químico (consiste em se tratar a superfície da amostra com uma solução química para obter o efeito do polimento desejado).