Relatório Ciência dos Materiais

Ciências dos Materiais

Relatório

Itajubá - 2012

1. Objetivo

A experiência realizada no laboratório teve como objetivo principal visualizar o grão e o contorno de grão, de uma amostra de metal. Na amostra foi embutido um suporte para facilitar o manuseio, e o polimento, que foi feito com três tipos de lixas diferentes, facilitou a visualização no microscópio.

1. Introdução

1. Caracterização microscópica

A caracterização micro estrutural de um material está relacionada com as propriedades do mesmo. Os materiais metálicos são predominantemente cristalinos e na caracterização da microestrutura interessam determinar fases presentes, contornos de grãos e defeitos cristalinos.

1. Embutimento

O objetivo do embutimento de amostras é facilitar o manuseio das mesmas quando a forma e o tamanho são difíceis para serem trabalhados durante as etapas de lixamento e polimento.  

O embutimento sob pressão é feito por uma ‘prensa embutidora’, constituída por um sistema hidráulico simples. Modelos mais recentes possuem o ciclo de resfriamento por meio de fluxo de água para refrigerar.

A amostra a ser embutida não deve ocupar quase todo o molde, coloca-se a amostra bem centralizada no êmbolo da máquina. A superfície a ser polida deve ser colocada para baixo no centro do êmbolo.  Depois de acertada a peça, o êmbolo desce e a cavidade é preenchida, no caso, com baquelite (há também outros tipos de resinas para esse procedimento). A quantidade de baquelite deve ser o suficiente para cobrir a amostra.

Independentemente do tipo de prensa, a temperatura e a pressão devem ser mantidas constantes, não excedendo os limites máximos aceitos pelas resinas e indicados pelos fabricantes.

1. Polimento

O polimento tem por objetivo a deixar a superfície do material plana, espelhada e sem riscos.  Não é necessário que fique isenta de riscos, mas estes não devem atrapalhar na visualização microscópica das amostras. Normalmente, realizada em politrizes, que consistem em discos giratórios sobre os quais são colocados tipos especiais de tecidos e lixas específicos para cada tipo de material, que são presos por adesivos ou por anéis metálicos. Os tecidos são impregnados com líquidos lubrificantes, no caso, a alumina; e as lixas usadas nesta experiência, são molhadas apenas com água.

1. Procedimento

Inicialmente, para o embutimento, foi utilizada uma pequena amostra de metal, e baquelite granulada que serve como suporte para a amostra metálica. Na embutidora, foi colocada a pequena amostra de metal centralizada no eixo da máquina, e completado com a baquelite granulada o espaço vazio restante. A pressão da máquina foi mantida pela alavanca, de 100 kgf a 150 kgf; a temperatura vai aumentando gradativamente e ao chegar em 170°C, a temperatura máxima para o embutimento, é retirada toda a pressão, e a peça é resfriada na própria embutidora pelo sistema de refrigeração.  A amostra que acabou de ser fundida, é retirada da embutidora, e lavada com água; Observada no microscópio, a amostra tem riscos bastante grosseiros, que não possibilitam a visualização  característica do metal.

Na segunda etapa da experiência, levamos a amostra para uma máquina onde é feito o  polimento; foi usado uma lixa d’água de granulação grossa (400) umedecida com água; após  este primeiro polimento,  voltamos ao microscópio e observamos que a amostra está com os riscos mais finos, mas não  o suficiente para  a visualização do grão e contorno de grão.

Novamente na máquina de polir, com uma lixa d’água de granulação mais fina (600) umedecida também com água; visualizado novamente no microscópio, os riscos estavam  finos o suficiente, mas para a visualização do grão e contorno do grão, é necessário ainda um ataque químico.