Relatório Ensaio Metalográfico

UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS

UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

JEAN F MACHADO

ANÁLISE MICROESTRUTURAL DOS MATERIAIS

Relatório Atividade Prática do dia 13/05/2021

São Leopoldo

2021

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO        2

2 DIVISÃO DA ANÁLISE METALOGRÁFICA        3

3 PREPARAÇÃO METALOGRÁFICA        3

3.1 Corte das Amostras        3

3.2 Montagem - Embutimento        4

3.3 Lixamento        4

3.4 Polimento        4

3.6 Ataque Metalográfico        5

4 ANÁLISE MICROESTRUTURAL        5

5 CONCLUSÃO        6

6 REFERÊNCIAS        7

7 BIBLIOGRAFIA        7

1 INTRODUÇÃO

Este relatório relata a primeira atividade prática de ensaio metalográfico realizada no dia 13 de maio de 2021. Onde foram utilizados como corpo de prova dois aços ABNT 1020 (um recozido e outro normalizado) e dois aços ABNT 1045 (um recozido e outro normalizado). Nas amostras do corpo de prova, que já estavam previamente pré-preparadas pelo laborista da Unisinos, receberam pelos alunos as etapas de lixamento com as devidas lixas, o polimento, o ataque químico e a secagem para que no final da aula seja realizada a análise microestrutural do corpo de prova. Abordaremos as técnicas de Preparação Metalográfica realizadas durante a aula prática sem adentrar na Análise Microestrutural pois, a mesma não foi devidamente realizada em aula.

2 DIVISÃO DA ANÁLISE METALOGRÁFICA

A análise metalográfica se divide em Preparação Metalográfica e Análise Microestrutural. Onde a Preparação Metalográfica é a parte mais nobre de uma análise metalográfica devido a sua alta importância e a necessidade de um processo correto e impecável para não influenciar na Análise Microestrutural depois.

A Preparação divide-se nas etapas de corte das amostras, montagem/embutimento, lixamento, polimento e ataque metalográfico.

A Análise Microestrutural divide-se em interpretação das microestruturas em microscópio, relacionar microestrutura com processamento e propriedades e por último, a documentação dos resultados obtidos.

3 PREPARAÇÃO METALOGRÁFICA

Como dito anteriormente, a Preparação Metalográfica se divide em 5 etapas. Iniciando no corte das amostras, o embutimento para fixá-las, o lixamento escalonando as lixas em ordem descendente, o polimento para o refino da superfície e por último o ataque metalográfico. E agora vamos detalhar estas etapas.

3.1 Corte das Amostras

Etapa que já estava previamente realizada pelo laborista, consiste em cortar o corpo de prova a fim de dar o tamanho ideal e já separar a face e o topo da amostra para a realizar a análise microestrutural. A amostra a ser analisada precisa ser cortada pelo método a frio para que a estrutura do material não sofra alterações por calor.

3.2 Montagem - Embutimento

Embutimento consiste em fixar as amostras para facilitar o manuseio de peças pequenas, evitar a danificação da lixa ou do pano de polimento, abaulamento da superfície e obter um bom resultado na preparação metalográfica. Na atividade prática realizamos o embutimento a frio com resina e catalisador secando a mistura ao natural após esperar alguns minutos (Teclago Indústria e Comércio Eireli-ME, 2016).

3.3 Lixamento

Devido ao grau de perfeição requerida no acabamento de uma amostra metalográfica idealmente preparada, é essencial que cada etapa da preparação seja executada cautelosamente, é um dos processos mais demorados da preparação de amostras metalográficas. Etapa que tem por objetivo eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. A técnica de lixamento manual consiste em se lixar a amostra sucessivamente com lixas de granulometria cada vez menor, mudando-se de direção 90° em cada lixa subsequente até desaparecerem os traços da lixa anterior (Rohde, 2010, p.15).

Na atividade foram utilizadas lixas d’água de granulometria 100 de fita rotativa resfriando a amostra a cada passada, seguidas pelas lixas 220, 320, 400, 600 e chegando a 1200 com constante refrigeração com água corrente para evitar alterações nas microestruturas.

3.4 Polimento

Etapa pós lixamento que visa um acabamento superficial polido isento de marcas (Rohde, 2010, p.17). Na atividade prática a etapa do polimento foi realizada em uma politriz metalográfica com algum pano especial para polimento colado em um prato giratório, sobre os quais foi depositado em pequena quantidade pasta de diamante como abrasivo. Polimento realizado com movimento contrário ao giro da politriz e sempre bem lubrificado com álcool.

3.6 Ataque Metalográfico

Esta última etapa tem como objetivo permitir a identificação dos contornos de grão e as diferentes fases na microestrutura. Um reagente ácido é colocado em contato com a superfície da peça por certo tempo ocasionando a corrosão da superfície. Os reagentes são escolhidos em função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfico microscópica (Rohde, 2010, p.19).

Não chegamos a realizar esta etapa completa na atividade prática laboratorial realizada no dia 13 de maio. Apenas realizamos rapidamente a limpeza e secagem do corpo de prova com álcool e ar quente.

4 ANÁLISE MICROESTRUTURAL

Uma das técnicas mais simples e eficazes para a caracterização de materiais é a análise microestrutural, tanto por meio de microscopia óptica, como por meio de microscopia eletrônica de varredura. a análise microestrutural é usada para determinar se os parâmetros estruturais estão dentro de certas especificações padronizadas por normas. Ela é usada como um critério de aceitação ou rejeição. As características microestruturais mais consideradas são: tamanho de grão, quantidade de impurezas, fases secundárias, porosidades e segregações. Essas características podem ser quantificadas ou medidas e comparadas a um critério de aceitação. A análise microestrutural é também usada nas investigações de falhas em componentes mecânicos, com o intuito de determinar as causas das mesmas. Tais falhas podem ocorrer devido à seleção de um material impróprio para a aplicação a que se destina e também por um controle de qualidade deficiente. A análise de um componente avariado pode identificar se houve erros durante o processo de fabricação, ou se as condições de trabalho provocaram alterações na microestrutura.  (Martins, Casteletti, Bonavina, & Forti, 2008)