O Preparo de amostra metálica

Relatório de aulas práticas.

Preparo de amostra metálica

1. INTRODUCÃO

Através da observação metalográfica é possível prever ou explicar com os metais e suas ligas se comportam de acordo com suas propriedades, já que esta permite conhecer a estrutura do material e suas fases (constituintes macroestrutura ou microestrutura) e dessa forma demonstra sua morfologia e a distribuição das suas fases.

O ensaio metalográfico analisa os metais visando a sua estrutura e relacionando está a suas propriedades físicas, processo de fabricação, composição e assim prever seu comportamento em uma determinada situação.

A análise dos materiais metálicos e ligas são feitas através de  corpo de prova que são preparados através de uma sequência rígida de etapas esta inclui:

A identificação e escolha da seção a ser analisada: É a primeira etapa e está influência o método que deve ser escolhido em todas as outras, para que o pretendido seja alcançado da melhor maneira possível.

Embutimento: O embutimento é um processo muito importante para a análise metalográfica, já que este facilita o manuseio da amostra e evita que esta quando na presença de arestas estrague a lixa ou o feltro utilizado no polimento. O processo de embutimento pode ser a quente ou a frio, sendo que estes seguem relação com o tipo de amostra.

• Corpo de prova embutido a quente: Neste processo a amostra a ser analisada é colocada em uma prensa com uma resina sendo a mais utilizada a bequelite.
• Corpo de prova embutido a frio: A amostra é colocada em um molde e este preenchido com resinas sintéticas de polimerização rápida.

Corte: A amostra para analise deve ser cortada da forma que sofra a menor a alteração possível, e este pode ser longitudinal ou transversal dependendo da seção a ser analisada.

Dessa forma o corte abrasivo oferece a melhor solução para este seccionamento, pois este tem como resultado superfícies planas com baixa rugosidade, sendo rápido e eficaz.

O “cut-off” é o equipamento utilizado para este tipo de corte, ele é equipado com discos abrasivos com refrigeração intensa, evitando as deformações por aquecimento e assim ganha espaço em laboratórios metalográficos.

Lixamento: Para este processo são utilizadas lixas fixadas em lixadeiras manuais e sempre recebem a refrigeração ocasionada pela presença da água. Normalmente inicia-se com a lixa de granulometria 220, seguidas pelas de granulação 320, 400 e 600 em alguns casos utiliza-se lixas mais finas como 1000 ou 1200, sendo que entre uma granulometria e outra o corpo de prova deve ser girado 90, da posição anterior. [pic 1]

Polimento: O polimento é normalmente realizado com panos especiais, colocados em pratos giratórios de lixadeiras elétricas, sendo que sobre este são depositados abrasivos como a pasta de diamante ou alumina, para a realização desta etapa é essencial que a amostra esteja isenta de qualquer tipo de impureza, durante o mesmo o corpo de prova também sofre refrigeração com a utilização de água e álcool etílico permitindo assim a secagem rápida do mesmo.

Ataque químico: Há vários tipos de ataques químicos que podem ser realizados de acordo com cada situação e tipo de metal utilizado. De forma geral o ataque químico é feito pela imersão da amostra durante um pequeno período variando de 1s a 1min dependendo da concentração do reagente, o reagente mais utilizado é o NITAL (ácido nítrico e álcool puro), que reage para a maioria dos metais ferrosos, e através deste a microestrutura do material é revelada.

Microscopia: Esta etapa exige equipamento preciso e altamente especializado, já que o mesmo deve obter ampliações entre 50X à 1000X, ajuste de iluminação e técnicas fotográficas sendo que essas características necessárias para o microscópio permite a visualização nítida da superfície facilitando a observação e compreensão do pesquisador.

As observações realizadas nas estruturas metálicas através da metalografia são de grande importância para estudantes de engenharia, já que esta permite conhecer propriedades químicas, físicas e tecnológicas de uma liga tornando assim possível analisar as falhas e a qualidade dos produtos obtidos.

1. OBJETIVO

Este trabalho tem por objetivo demonstrar a preparação do corpo de prova para analise metalográfica. Evidenciando todo o processo até a análise microscópica, e assim analisando as propriedades e o comportamento dos metais, permitindo conhecer a estrutura do material.

1. MATERIAL E MÉTODOS

Para a preparação da amostra de materiais metálicos são necessários os seguintes equipamentos, reagentes e materiais.

• amostra metálica de vergalhão de aço carbono
• Resina epóxi (resina e acelerador)
• Molde PVC
• Placa de vidro
• Vaselina
• Lixas d’água números 100, 220, 320, 400 e 600
• Acetona P. A.
• Algodão
• Alumina em suspensão 1 micron
• Feltro
• Placa petri
• Luvas cirúgicas
• Solução Nital (solução álcool etílico P.A. e ácido nítrico)
• Dessecador
• Silica para dessecador
• Lixadeira manual
• Secador portátil
• Politriz
• Microscópio ótico.

Com as amostras já devidamente cortadas, foi escolhida a que foi utilizada pelo grupo assim como o molde de PVC, com isso iniciou-se a preparação da amostra o molde foi lavado com água e álcool e em seguida aplicou-se o desmoldante no interior e na placa de vidro utilizada como base do mesmo, com o molde pronto a resina foi preparada utilizando (araldite + acelerador), sendo estes misturados até que houvesse a homogeneização da mistura. Dessa forma a amostra foi preparada com o corpo de prova centralizado no interior do molde e preenchido com a resina, após a finalização a amostra foi deixada em descanso durante o período de oito dias para secagem.