Relatório Matérias de Materiais Metálicos

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Materiais Metálicos

Aula Prática 01 - Preparação e análise metalográfica de ligas Fe-C

Prof. Dr. Dilermando Nagle Travessa

César Augusto de Oliveira - R.A.: 86673

Giovanni Roberto Campos Reis - R.A.: 86816

Lucas de Lima Stabile - R.A.: 92292

Malamba Fernandes Barros - R.A.: 92972

Ricardo Valli - R.A.: 92332

Vinícius Eras Fonseca - R.A.: 92487

Yves Nicolau Wearn - R.A.: 86979

11 de maio de 2016

Introdução

        O estudo da metalografia é uma prática capaz de fornecer análises e observações da microestrutura de um material, isto através de diferentes técnicas e procedimentos. Esse estudo permite uma análise em escala micrométrica, em que é possível verificar alguns aspectos característicos da microestrutura, como os grãos e os microconstituintes, como também impurezas presentes no material e também os defeitos microestruturais. Também é possível uma análise macrométrica, observando, por exemplo, a homogeneidade da peça e os macro-defeitos.

        Uma das análises que o ensaio metalográfico fornece pode ser evidenciado através da correlação entre a estrutura íntima do material, através de suas propriedades físicas, com o processo de fabricação do material.

        Essa correlação é tão importante pela necessidade de induzir quais as propriedades possíveis para o material com que se esta trabalhando. E através das evidências vistas na microestrutura podemos determinar qual o processo utilizado.

        O processo de exame metalográfico é dividido em várias etapas, e a primeira delas é identificar o objetivo de análise. Através disso, é definido a amostra e a metodologia do processo. Com isso inicia-se a preparação da amostra e finalmente é feito a observação em registro de todas as observações.

        Todas as etapas exigem uma boa qualidade de execução, mas para a preparação metalográfica é necessário muita atenção, porque qualquer erro determina análises equivocadas.

        A preparação metalográfica é dividida nas seguintes etapas: corte da amostra, embutimento, lixamento, polimento e ataque químico. Através dessas etapas, é possível observar diversas características dos microconstituintes presentes, como as interfaces entre os diferentes constituintes que compõe o material.

        Através da preparação metalográfica, por exemplo, podem ser feitas as análises encontradas no diagrama Fe-C. Variando temperatura e composição dos componentes é possível verificar diferentes estruturas, que no caso de um teor de até 2% de carbono, caracteriza o aço, e um teor entre 2% a 4%, caracteriza o ferro fundido.

        O ferro fundido pode apresentar diferentes tipos de ligas, como o ferro fundido cinzento. Neste tipo de liga há a presença de grafita em lamelas e esta característica será determinante para a análise realizada neste relatório. Nesse estudo faremos a preparação metalográfica de uma material proposto pelo docente, a fim de, através dos processos de preparação metalográfica, identificar os microconstituintes presentes na micrografia.

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Figura 1. Micrografia do ferro fundido cinzento, sem ataque.

Objetivo: “O objetivo desta prática consiste em identificar a amostra recebida, identificando os microconstituintes com base no diagrama de equilíbrio Fe-C”.

Materiais

• Amostra previamente embutida de uma liga desconhecida do sistema Ferro-Carbono
• Lixadeiras semiautomáticas
• Lixas de tamanhos #100,#180,#320,#400,#600,#1200
• Polidoras semiautomáticas
• Solução de diamante 3 micrômetros
• Solução de alumina 1 micrometro
• Solução de álcool e ácido nítrico (NITAL 2%)
• Solução etanol 95%
• Microscópio

Metodologia

1. Lixamento
2. Polimento
3. Observação e registro da amostra
4. Ataque Químico
5. Observação e registro da amostra

1.Lixamento

Após recebida a amostra para analise, constatou-se pelo método macroscópico que não seria necessário começar o lixamento pelas lixas grosseiras #100 e #180, assim começou-se o lixamento pelo tamanho #320, ligou-se a lixadeira em rotação baixa para moderada, com lubrificação a água em abundância, a fim de retirar as partículas arrancadas no lixamento dessa etapa, depois de certo tempo nesse lixamento,lavou-se a amostra e verificou-se novamente através de meios macroscópicos que já era possível passar para a próxima etapa. Concluído o lixamento na lixa de tamanho #320, verificou-se a falta da lixa #400, então passou-se diretamente para a lixa #600, manteve-se a lixadeira com rotação moderada e lubrificação de água, girou-se a amostra a 90º para que essa nova etapa de lixamento pudesse retirar os ricos da etapa anterior, com certo tempo de lixamento nessa etapa, lavou-se a amostra e verificou-se os risco novos a olho nu e por microscopia, constatou-se que todos estavam na mesma direção e que era possível progredir para próximo lixamento. Terminado a etapa com lixa #600, passou-se ao lixamento com a lixa #1200, mantendo-se a lixadeira em rotação moderada e com lubrificação a água em abundancia, girou-se a amostra a 90º e manteve-se a mesma por algum tempo em lixamento, a fim dessa nova etapa retirar os ricos deixados pelo lixamento da etapa anterior. Com o termino da ultima etapa, lavou-se a amostra e observou-se no microscópio que os riscos da lixa #1200 já eram muito pequenos ou quase inexistentes, assim concluiu-se que é possível passar para o polimento.

2.Polimento

Com a amostra previamente lixada, deu-se inicio ao processo de polimento, ligou-se a polidora semiautomática em rotação media-alta, aplicou-se a solução de diamante 3 micrômetros na superfície polidora, deu-se inicio ao polimento, lubrificando com etanol 95% quando necessário, girou-se a amostra em movimentos circulatórios a fim da direção da amostra em relação ao abrasivo ser constantemente alterada para melhorar a eficiência do polimento. Depois de algum tempo em polimento constante, lavou-se a amostra e secou-se com ar quente, verificou-se no microscópio se os riscos já eram inexistentes, após comprovado que eram quase inexistentes, passou-se para a ultima etapa de polimento com alumina, colocou-se solução de alumina 1 micrometro em uma outra polidora, ligou-se em rotação média-alta, deu-se inicio ao polimento realizando movimentos circulares com a amostra para melhorar eficiência do polimento, também lubrificando com água quando necessário, depois de se passar certo tempo nesse polimento, lavou-se e secou-se a amostra, observou-se a mesma por escala macroscópica, não constatando riscos por esse método, a fim de ver resultado final do polimento a amostra foi levada ao microscópio, constatando-se por ele que os riscos não existiam após todo processo de polimento.