Preparação de Amostras para Analise Microestrutural

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – UFSC 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – EMC 
LABORATORIO DE MATERIAIS – LABMAT 
LABORATÓRIO DE CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E ANÁLISE DE IMAGENS – LCMAI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS 
PARA ANÁLISE 
MICROESTRUTURAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elaboração: 
Juliano Nestor Borges. 
 
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OBJETIVO 
 
Esta Apostila trata fundamentalmente da técnica de preparação de corpos 
de prova, e tem o intuito de fornecer uma síntese dos conhecimentos básicos da 
técnica de preparação de amostras metalográficas, bem como ensinamentos 
básicos indispensáveis. 
Procurou-se abordar preferencialmente os procedimentos com aplicação 
mais difundida, acrescentando-se uma rápida abordagem sobre os conceitos do 
sistema óptico aplicados na metalografia. 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
O procedimento de preparação para análise microestrutural da amostra, 
normalmente tido como algo tedioso e frustrante, é de fundamental importância, 
pois a aparência da verdadeira microestrutura da amostra pode ser parcialmente 
ou totalmente mascarada como resultado da preparação incorreta da amostra. 
Além de interpretações errôneas, pode dar origem a conseqüências desastrosas e 
custosas. Este procedimento de preparação da amostra para análise estrutural é 
conhecido como preparação metalográfica. 
Apenas para observações corriqueiras a amostra não precisa, 
necessariamente, ser perfeitamente preparada. Pode até apresentar algumas 
imperfeições (riscos) desde que estes não afetem a análise da estrutura. Neste 
caso, quando se deseja simplesmente observar a amostra, sem obtenção de 
fotografias, o procedimento de preparação pode ser simplificado. 
A amostra metálografica deve ser uma amostra representativa, sem 
arranhões de polimento, sem corrosão devido ao ataque químico e sem manchas. 
Deve ser polida de tal maneira a preservar as inclusões intactas, e plana o 
suficiente para permitir a observação em altos aumentos. Para que se tenha uma 
amostra com estas características, o procedimento de preparação do corpo de 
prova de micrografia abrange as seguintes fases: 
 
• Seleção da amostra; 
• Escolha e localização da secção a ser estudada – seccionamento da 
amostra; 
• Embutimento (opcional); 
• Lixamento e polimento para obtenção de uma superfície plana e polida no 
lugar escolhido; 
• Ataque desta superfície por um agente químico adequado; e 
• Exame ao microscópio para observação da textura. 
 
 
 
 
 
 
 
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1. ANÁLISE DA PEÇA 
 
O exame das características do material, na sua condição atual, forma e 
tamanho fornece a primeira tomada de posição: tais elementos constituem os 
dados iniciais de que lançam mão os metalurgistas para determinar como e onde 
deverá ser extraída a amostra para exame. 
Esta escolha será definida pela forma da peça e pelos dados que se deseja 
obter. Como a preparação da amostra consome muito tempo e é também onerosa, 
é necessário que a seleção das amostras seja bastante criteriosa, observando-se: 
 
• Número de amostras representativas; 
• Localização; e 
• Orientação do corte. 
 
Normalmente os materiais comerciais não são homogêneos e é necessário 
escolher mais de uma amostragem por peça. A seleção pode ser feita para 
mostrar as condições típicas do material ou para deliberadamente mostrar 
imperfeições do material. 
O número de amostras depende do tamanho e complexidade da peça e das 
condições de serviço. Por exemplo, os testes a serem realizados para a 
caracterização do material a ser usado em um motor de avião devem ser em 
maior número e mais criteriosos do que para um motor para máquina de cortar 
grama. 
Em materiais forjados e laminados, convém examinar as secções 
longitudinais e transversais, pois o corte dependerá do que desejamos observar, 
isto é, inclusões não metálicas ou a estrutura da liga metálica. 
Se ao procedermos o recebimento de uma peça para exame e na sua 
recepção não for esclarecido quais as necessidades do estudo, dificilmente 
teremos condições de iniciar qualquer procedimento. 
Em qualquer hipótese é altamente prudente proceder a um exame detido da 
peça sob diversos pontos de vista, quais sejam, existência de fraturas e seu 
aspecto, vestígio de solda, porosidade, trincas, corrosões, desgastes, rebarbas, 
empenamentos, etc. O omissão na observância de tais fatos custa muito caro ao 
metalógrafo pela decepção que poderá ter após seccionar a peça. 
A coletânea de informações adquiridas possibilitará a determinação do local 
e o sentido de corte. O julgamento final, como sempre, determinado pela 
experiência, nos permite admitir que a escolha pelo seccionamento longitudinal 
é preferencial quando houver: 
 
• Existência de materiais depositados; 
• Determinação de processos de fabricação; 
• Tratamentos térmicos de beneficiamento superficial; 
• Eventuais defeitos nas proximidades de fraturas. 
 
Já o seccionamento transversal é indispensável quando o objetivo é verificar: 
 
• A natureza do material; 
• Homogeneidade do material; 
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• Forma e intensidade de segregação; 
• Porosidade; 
• Tratamentos superficiais. 
 
O seccionamento da amostra para observação micrográfica em peças 
grandes é, freqüentemente, feita após o exame macrográfico, porque, se o 
aspecto for homogêneo, a localização do corte é, em geral, indiferente. Se, porém, 
não o for e revelar anomalias ou heterogeneidades, o observador poderá localizar 
o corpo de prova em vários pontos, caso se deseje um exame mais detalhado. 
Quando se trata de peças pequenas ela é logo seccionada. No caso de 
peças forjadas, especialmente laminadas, é comum encontrar acentuada 
diferença entre o aspecto da seção transversal e o da longitudinal. Nas peças 
fundidas a seção é indiferente, porém sua distância da superfície influi no aspecto. 
 
 
 
1.1 Extração da Amostra 
 
A porção metálica a ser extraída deve, antes de mais nada, ser 
verdadeiramente representativa do metal quanto a sua composição química e 
condições físicas. A análise da textura e/ou estrutura do corpo de prova extraído 
não terá significado caso a superfície investigada venha a apresentar aspecto não 
compatível com a textura ou estrutura do interior da peça. 
A localização da retirada da amostra pode ser feita: 
 
• Aleatoriamente – seria o desejado para estudos estatísticos, mas às vezes 
se torna impossível cortar a peça em certos pontos; 
• Em regiões críticas – região de solda, canto, etc; 
• Condições padrão – extremidade de uma barra, região central, média e 
externa de um material bastante espesso. 
 
A orientação do corte irá depender do processo de fabricação, da forma da 
peça e do estudo a ser realizado. Por exemplo, na fundição praticamente em 
todas as direções a peça é idêntica, mas a orientação radial, paralela à direção de 
solidificação é a preferida. Já na conformação, a direção é fundamental. 
O método de extração da amostra poderá ocasionar uma acentuada 
deformação plástica na secção de corte, caso venhamos a empregar meios e 
procedimentos inadequados de obter o corpo de prova. 
 
 
 
1.1.1 Principais Processos Mecânicos para Extração da Amostra 
 
Muitas vezes não é necessário cortar a amostra. Quando for necessário 
cortá-la, deve ser feito de tal maneira a não danificá-la. Uma variedade de 
processos podem ser aplicados, mas apesar do método escolhido, o corte não 
deve modificar significativamente o volume da estrutura. 
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Na amostragem, os métodos mais empregados para o seccionamento 
podem ser assim classificados: 
 
• Fratura; 
• Corte com tesoura (guilhotina) (shear); 
• Serra fita (band saw); 
• Disco de corte abrasivo (cut-off saw); 
• Disco de diamante. 
 
Cada método de seccionamento apresenta particularidades que o torna 
mais indicado para a extração dedeterminado material, descritos a seguir: 
 
a – Fratura: Muitos materiais, como é o caso de aços martensíticos com elevada 
dureza, podem sofrer modificações estruturais durante o corte devido ao calor 
gerado pelo processo. Neste caso usam-se fraturar o material e então lixar a 
superfície fraturada. Em materiais menos frágeis se usa resfriá-lo em nitrogênio 
líquido e então fraturar. O seccionamento por fratura é usado também em outros 
materiais frágeis tais como carbetos e cerâmicos. 
 
b – Corte (Shearing): Aços de baixo carbono e outros materiais finos e moles 
podem ser cortados no tamanho desejado por shearing. Gera pouco calor durante 
o corte, entretanto o shearing produz deformação considerável no material e não é 
recomendável para materiais sensíveis a maclação (caso do cobre). A área 
afetada pela deformação deve ser retirada na lixa. 
 
c – Serra: Este método pode ser usado em materiais com dureza de cerca de 350 
HB. A serra pode produzir uma superfície rugosa, considerável deformação e 
aquecimento, além de remover uma quantidade considerável de material. 
Materiais mais moles que 250 HB também podem ser cortados por este método. 
Neste caso o corte por serra produz uma superfície áspera, considerável calor e 
deformação. Devido a grande profundidade de modificação causada por este tipo 
de corte, grande quantidade de material deve ser retirada na lixa. 
 
d – Corte por abrasão (Cut-off): É o método mais usado para cortar a amostra. 
Corta uma variedade muito grande de materiais. O disco com o abrasivo correto, 
cujas partículas estão orientadas aleatoriamente, entram em contato com a 
superfície a ser cortada em diferentes ângulos. Algumas partículas em direção 
favorável ao corte, outras não. Normalmente se usa discos de diamante de baixa 
ou alta velocidade. Discos de diamante com alta velocidade são usados para 
cortar materiais cerâmicos e minerais. 
 
 
1.1.1.1 Cortadeira Elétrica 
 
O corte por meio de pó abrasivo impregnado sob a forma de discos 
utilizados na cortadeira elétrica, para efetuar o seccionamento, constitui um dos 
processos de corte dos mais empregados, face a sua rapidez e eficiência (Cut-off). 
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Figura nº 1 – Cortadeira elétrica de gabinete com corte submerso (Cut-off). 
 
 
 
 
Figura nº 2 – Cortadeira elétrica de bancada. 
 
 
 
Figura nº 3 – Cortadeira elétrica de corte de precisão (Isomet). 
 
A variedade de máquinas é devido ao seu uso específico. Assim sendo, em 
função do material a ser cortado, selecionamos a máquina e o disco específico 
para o seccionamento. 
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As três máquinas são utilizadas para o seccionamento de metais e ligas 
metálicas ferrosas e não ferrosas. A cortadora de precisão (Isomet) é utilizada 
para o seccionamento de amostras com tamanho reduzido, bem como materiais 
frágeis como cerâmicas. Ela utiliza um disco de diamante não consumível, e gera 
pouca deformação, o que possibilita que se inicie o lixamento em lixas de 
granulação mais fina. Quando na Isomet o objetivo é o seccionamento de metais, 
utiliza-se como líquido refrigerante álcool, pois o corte é demorado, e neste caso 
evita-se a oxidação. Já com as cerâmicas, utiliza-se água como líquido 
refrigerante, haja vista que neste caso não existe o risco de oxidação, e o uso de 
água torna o processo menos oneroso. 
 
 
1.1.1.2 Discos de Corte Abrasivo 
 
 Os discos de corte são constituídos de partículas abrasivas impregnadas 
com aglutinantes especiais misturadas com resina de borracha. Em razão do 
controle granulométrico do abrasivo e elevada velocidade de corte, a sua 
utilização deve restringir-se às indicações prescritas pelos fabricantes. 
A excepcional dureza do diamante torna o disco de diamante o ideal para 
corte abrasivo, entretanto, devido ao elevado custo, o diamante é usado em discos 
não consumíveis. O abrasivo de diamante, no tamanho adequado, é aderido ao 
disco metálico através de uma resina ou metal bonding. Em torno da periferia do 
disco, partículas de diamante são dispersas continuamente. 
 
• Discos de diamante com baixa densidade – cortar materiais duros. 
• Discos de diamante com alta densidade – cortar materiais moles. 
 
Para realizar o corte com precisão deve-se usar discos de diamante e baixa 
rotação. Estes discos são ideais para cortar peças minerais duras, carbetos, 
refratários, cerâmicos e materiais delicados. 
Os discos de corte mais usados são os de carbeto de silício (para metais 
não ferrosos) e os de óxido de alumina (metais ferrosos). 
Os discos abrasivos consumíveis são vendidos em diversos tamanhos e 
espessuras. Quanto maior a espessura do disco, maior a profundidade de 
deformação. A profundidade de deformação depende do material e do disco 
usado. 
Logo, as principais características a serem consideradas na seleção do tipo 
de disco são as seguintes: dureza, tamanho e tipo das partículas abrasivas do 
disco. 
 
1.1.1.2.1 Grau de dureza 
 
Os iniciantes na prática metalográfica comumente sentem-se surpreendidos 
pelo quase total desgaste do disco ao seccionarem uma peça na cortadeira 
elétrica. Muitas vezes, o disco desgasta-se totalmente sem que o corte tenha-se 
completado. O grau adequado de dureza do disco é o responsável por este 
fenômeno. 
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A boa técnica indica a utilização de discos duros para metais e ligas 
metálicas ferrosas de baixo e médio teor de carbono, não tratadas e metais e ligas 
não ferrosas em geral. 
Os discos menos duros são preferidos no corte de metais e ligas metálicas 
duras, porque o desgaste do disco repõe novas áreas superficiais para o corte, 
beneficiando a secção do material e eliminando ou minimizando a distorção do 
metal nas regiões próximas à área do seccionamento. 
 
 
1.1.1.2.2 Tamanho do Abrasivo 
 
O tamanho das partículas de abrasivo do disco de corte é responsável pelo 
acabamento final da secção cortada. Os grãos maiores são empregados nos 
discos usados no seccionamento de peças de maior porte, geralmente com 
seções acima de 5 cm de espessura. 
Os discos com abrasivos grossos cortam mais rapidamente porém o 
acabamento superficial da amostra apresenta uma qualidade deficiente. 
Os discos com tamanho de grão menores produzem superfícies mais bem 
acabadas e adequadas ao trabalho metalográfico. 
 
 
1.1.1.2.3 Tipo de Abrasivo 
 
O tipo da partícula abrasiva é determinante na minimização da distorção 
estrutural da secção cortada. 
Os principais tipos de partícula abrasiva utilizados nos discos de corte são: 
diamante, carbeto de silício e óxido de alumínio. 
Os discos de diamante são recomendados no seccionamento de amostras 
delgadas e de pequenas dimensões, em qualquer tipo de liga metálica. Este disco 
requer baixa velocidade de rotação e o produto cortado apresenta excelente 
acabamento no “estado seccionado” por estar isento de deformações estruturais. 
Os discos com carbeto de silício são os mais empregados no 
seccionamento dado ao seu custo mais baixo. O seu campo de aplicação abrange 
os metais e ligas não ferrosas. 
Os discos com abrasivo de óxido de alumínio, por serem mais rapidamente 
consumidos, tem a preferência no seccionamento de metais e ligas ferrosas de 
dureza mais elevada. 
 
 
1.1.1.2.4 Refrigeração no Corte 
 
Durante o corte a refrigeração é tão importante quanto o disco abrasivo e a 
velocidade de corte. O meio refrigerante é indispensável e tem a finalidade de 
prover a lubrificação, remover o material residual proveniente do corte e conservar 
a peça em temperaturas compatíveis, afim de evitar as transformações estruturais 
no metal. 
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Os discos abrasivos podem ser para cortes à seco ou com lubrificante. O 
lubrificante, que também tem o papel de refrigerante, é uma solução de água e 
óleo com inibidor de corrosão. Estes discos duram de 1 a 1,5 anos (a data de 
fabricação está fixada no produto).Uso do líquido refrigerante: 
• Deve ser direcionado diretamente na amostra e no disco; 
• Normalmente prefere-se que a região do corte fique submersa no líquido 
lubrificante, principalmente no caso de amostras sensíveis ao calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A B
C D
A B
C D
Figura nº 4 – Aspecto de barras de aço cortadas com lubrificação insuficiente. As regiões 
escurecidas denotam a queima localizada do material. A – Corte sem lubrificação; B – Corte com 
insuficiência de lubrificação; C – Corte com refrigeração reduzida; D – Corte com lubrificação 
adequada, porém excessiva variação de pressão na alavanca da máquina. 
 
 
1.1.1.3 Principais Defeitos de Operação 
 
A cortadeira elétrica é o aparelho mais adequado para o seccionamento de 
amostras com pequenas dimensões. Entretanto, o despreparo na seleção do disco 
de corte e na utilização dos aparelhos, podem resultar em danos irreparáveis na 
amostra. 
Em uma operação de corte, se o disco pára de cortar, provavelmente o 
mesmo ficou cheio de material. Neste caso, ao invés de cortar o material, ele irá 
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gerar calor e irá danificar a amostra. Isto é muito comum quando discos de óxido 
de alumina são usados para cortar materiais duros. 
As ocorrências de maior realce podem ser assim classificadas: 
 
 OCORRÊNCIA CAUSA SUGESTÕES
Utilizar disco com baixa dureza.
Queima da Amostra Super Aquecimento Aumentar a refrigeração.
Aliviar a pressão de corte.
Oscilar a pressão de corte.
Resistência ao Corte Desgaste lento do disco. Reduzir a refrigeração.
Utilizar disco com baixa dureza.
Rápido Consumo do Aglutinante do disco elimi- Utilizar disco mais duro.
Disco nado muito rapidamente Aliviar a pressão de corte.
Peça mal apertada no Fixar a amostra rigidamente.
Quebra freqüente do Disco suporte.
Refrigeração intermitente Melhorar a refrigeração.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela nº 1 – Principais Ocorrências no Seccionamento 
 
 
Cuidados com o procedimento de corte: 
• Pressão excessiva no início do corte – quebra do disco; 
• Amostras mal fixadas – neste caso se não quebrar o disco, provavelmente 
o corte não será perpendicular. A pressão deve ser firme o suficiente para 
cortar a amostra sem danificá-la, ou quebrar o disco. 
 
 
2. DESBASTE (Primeira etapa na realização da superfície plana) 
 
A superfície da amostra seccionada geralmente contém marcas e defeitos 
profundos resultantes da quebra ou da operação de corte. Comumente 
observamos rebarbas resultantes do corte, e devemos eliminá-las. 
O método de obtenção da superfície plana, no desbaste, dependerá da 
qualidade do material, de suas dimensões e do eventual tratamento térmico da 
peça a ser extraída. Amostras de peças tratadas termicamente deverão ser 
trabalhadas com criterioso cuidado, de forma a evitar-se que venha a sofrer 
aquecimento durante o desbaste e tenha a sua estrutura alterada. 
A operação de desbaste para obter a planicidade inicial poderá ser 
realizada em: 
 
• Esmeril; 
• Lixamento da peça fixada na morsa; 
• Esmerilhamento horizontal. 
 
 
2.1 Desbaste no Esmeril 
 
Eventualmente, peças seccionadas de pequenas dimensões para o preparo 
de micrografias podem ser trabalhadas no esmeril desde que a sua forma e 
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tamanho permitam apoiar, de uma só vez, toda a superfície da peça no rebolo. Por 
causa da elevada razão de corte sem lubrificação, o esmeril provoca o 
aquecimento localizado. Este aquecimento pode afetar seriamente a estrutura da 
peça a ser examinada, comprometendo a análise a ser efetuada. Assim, 
recomenda-se mergulhar a amostra, durante o desbaste, constantemente na água 
corrente, ou seja, o metalógrafo deve efetuar o mergulho da amostra ao primeiro 
sintoma de elevação de temperatura ao toque. 
O desbaste de peças ou amostras de aços ao carbono no esmeril provoca, 
durante a operação, o centelhamento das partículas removidas. Este 
centelhamento resulta no aparecimento de faíscas que se ramificam e formam 
fagulhas. A quantidade de fagulhas produzidas é proporcional ao teor de carbono 
contido no material. Aços de baixo teor de carbono centelham sem fagulhar. À 
proporção que o teor de carbono aumenta, as fagulhas aparecem em número 
cada vez maior (fig. nº 5). 
 
 
 
Figura nº 5 – Ilustração dos diversos tipos de centelhamento produzido durante o esmerilhamento 
dos aços, com diferentes teores de carbono. 
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2.2 Desbaste com a peça fixada na morsa 
 
A morsa é a opção indicada para o preparo de superfícies de dimensões 
maiores, e esta técnica requer que seja a operação executada pelo envolvimento 
da lixa em uma régua, para que haja encalque uniforme em toda a extensão da 
superfície a ser desbastada. Entretanto, deve-se ter especial cuidado para que a 
pressão exercida sobre a régua não seja feita junto das regiões das bordas do 
corpo de prova. Procedendo-se desta forma evita-se o arredondamento dos 
cantos da superfície desbastada. 
 
 
 
Figura nº 6 – Operação de desbaste com fixação da peça na morsa. 
 
 
 
3. LIMPEZA DO CORPO DE PROVA 
 
A limpeza da amostra deve ser feita antes do embutimento. Deve-se ter 
cuidado para limpar superficialmente amostras com camada de óxido para não 
danificar a camada. A limpeza física destina-se à remoção de sujeiras sólidas, 
graxas, etc. A limpeza química tem o objetivo de eliminar qualquer contaminante. 
Para fazer análise química (microanálise) é muito importante a limpeza 
física. Mesmo marcas de dedo podem modificar a avaliação química. Amostras 
porosas que foram cortadas com líquido lubrificante precisam ser limpas. 
Normalmente é feito um ultrassom, começando-se em solução de água e sabão, 
seguido de álcool e acetona. Se não limpar, usam-se solução diluída aquosa de 
ácido ou detergentes. Para retirar gordura usam-se tricloroetileno ou acetona. 
Para pó ou sujeira, usam-se água ou água +10% álcool. 
Para solucionar os problemas que acarretariam a limpeza manual, quase 
sempre deficiente, emprega-se um aparelho de limpeza ultrassônica. Este 
aparelho provoca a microrremoção de impurezas presentes no corpo de prova. O 
tanque é enchido com o solvente, sendo o corpo de prova submerso no líquido e 
este submetido à energia vibratória de freqüência ultrassônica. A vibração provoca 
 14
a cavitação no interior do líquido com a conseqüente formação de microbolhas. 
Estas microbolhas provocam a minuciosa limpeza da peça. 
 
 
 
Figura nº 7 – Aparelhagem de ultra-som para limpeza de corpos de prova. 
 
 
4. EMBUTIMENTO DA AMOSTRA 
 
A preparação de corpos de prova de pequenas dimensões e que não 
permitem a adequada manipulação durante o lixamento e polimento requer uma 
montagem adequada para a sua preparação. Portanto, o primeiro objetivo do 
embutimento de amostras metalográficas é facilitar o manuseio das mesmas 
quando a forma e o tamanho são difíceis para serem trabalhados durante as 
etapas subseqüentes de preparação e observação metalográfica. 
A realização da superfície em um só plano e a ausência do arredondamento 
das bordas do corpo de prova são fatores básicos indispensáveis à boa prática 
metalográfica. Logo, um segundo objetivo é proteger e preservar as bordas e a 
superfície durante a preparação. A curvatura das bordas prejudica a focalização 
nas proximidades da periferia e impede a observação ao microscópio destas 
regiões (Fig. nº 8). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Estrutura com a periferia preservada. b) Estrutura com suave arredondamento da borda. 
 
Figura nº 8 – A e B – Comprovação microscópica do efeito da curvatura das bordas do corpo de 
prova durante sua preparação. Material: aço ao carbono fundido. Aumento: 400 X. 
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Devido à grande variedade de materiais existentes para embutir amostras, 
fica até difícil selecionar qual delesusar. À medida que a área da amostra 
aumenta, fica mais difícil manter a superfície plana e obter uma boa qualidade no 
polimento de toda a superfície, especialmente se ela for polida manualmente. 
Algumas resinas de embutimento reagem com o raio-X incidente, originando picos 
espúrios. Resina acrílica é a ideal para tal trabalho. 
 
Cuidados na realização do embutimento: 
 
• O material usado para embutimento não deve danificar a amostra; 
• A pressão e o calor podem danificar ou causar modificações na amostra. 
Neste caso deve-se usar resinas à frio; 
• A resina deve ser resistente aos solventes e reativos que serão usados 
posteriormente; 
• Uso de resinas especiais para a observação de superfícies (resinas para 
retenção de cantos); 
• Uso de resinas condutoras para análise no MEV (Microscópio Eletrônico 
de Varredura). 
 
 
4.1 Embutimento a Frio com Resinas 
 
Esta técnica de embutimento é utilizada para a montagem de corpos de 
prova frágeis e de pequenas dimensões e que não resistiriam às pressões 
necessárias no embutimento sob pressão, como é o caso das cerâmicas. 
Para a montagem, o material empregado mais utilizado é a resina acrílica. 
O material acrílico, uma vez polimerizado, torna-se transparente e pertence 
ao grupo termoplástico. A mistura é constituída de dois líquidos, dois sólidos ou 
um líquido e um sólido. O material acrílico leva algum tempo para solidificar-se, e 
resiste bem à ação do álcool, ácidos e bases em solução. 
 
 
 
Figura nº 9 – Amostra embutida em resina acrílica. 
 
 
No embutimento com acrílicos, a seção da peça a ser preparada é colocada 
invertida no fundo de um recipiente plástico. Utiliza-se um segmento tubular 
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(porção de tubo plástico de aproximadamente 2 cm de diâmetro) apoiado sobre 
uma superfície, lisa, geralmente um vidro plano ou uma cerâmica bastante plana e 
limpa. A amostra é colocada em posição eqüidistante da parede interna do 
recipiente. Despeja-se a resina preparada (indicações de preparação da resina 
são dadas nos rótulos das embalagens, e devem ser seguidas rigorosamente, do 
contrário não irá endurecer), esperando-se a complementação da cura 
(geralmente de 2 a 4 horas). A retirada do corpo de prova embutido é facilitada 
aplicando-se vaselina na parede interna do anel. 
 
 
4.1.1 Defeitos Típicos do Embutimento a Frio 
 
A ocorrência de defeitos, após a polimerização, no material sintético de 
embutimento, pode ser causada por vários motivos. Todos eles são resultantes do 
não segmento das indicações recomendadas. 
As principais causas e suas respectivas soluções para evitá-los estão 
abaixo discriminadas: 
 TIPO DE DEFEITO ORIGEM RECOMENDAÇÕES
Agitação muito rápida du- Misturar a resina e o endurece-
rante a mistura da resina dor lentamente.
Bolhas com o endurecedor.
Temperatura muito elevada A temperatura máxima permiti-
durante o período de cura. da não deverá exceder de 80ºC
Fissuramento Proporção incorreta de Corrigir a proporção dos consti-
endurecedor e resina tuintes da mistura.
Falta de Fusão Quantidade insuficiente de Corrigir a proporção dos consti-
endurecedor. tuintes da mistura.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela nº 2 – Classificação dos defeitos no embutimento a frio com resina acrílica 
 
 
4.2 Técnica para Retenção das Bordas 
 
No exame ao microscópio de estruturas junto às regiões periféricas e/ou 
camadas enriquecidas por deposições ou tratamento térmicos superficiais, o efeito 
do arredondamento das bordas do corpo de prova constitui uma inconveniência 
que deve ser evitada. 
O efeito do arredondamento das bordas da amostra é provocado pelo 
desgaste da resina polimerizada em contato com o abrasivo e agente polidor, nas 
regiões da interface com o metal. Como as resinas empregadas no embutimento 
são consumidas mais rapidamente que a porção metálica, cria-se uma 
descontinuidade superficial, expondo as bordas da amostra embutida à ação da 
abrasão e impossibilitando a focalização, no microscópio, das áreas periféricas. 
Vários fatores contribuem para a ocorrência deste fenômeno e cujas causas 
de maior realce podem ser: 
 
• Resistência à abrasão da resina; 
• Resistência à abrasão da amostra; 
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• Dureza da resina polimerizada; 
• Dureza da amostra embutida. 
 
No intuito de diminuir e/ou eliminar este desgaste irregular, emprega-se a 
técnica de adições. O uso de aditivos aumenta a resistência à abrasão e diminui a 
intensidade de contração da resina durante a polimerização. As principais adições 
são as metálicas. Pode-se fazer também o embutimento com resinas especiais, de 
maior dureza. 
 
 
4.2.1 Adição Metálica 
 
Consiste em envolver a amostra, antes do vazamento da resina no molde, 
com uma pequena quantidade de granalha de aço ou pequena porção de material 
similar ao corpo de prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A B
Figura nº 10 – A) Ilustração da retenção da borda de um corpo de prova embutido. B) Retenção de 
borda com adição de granalha de aço. 
 
 
4.2.2 Embutimento com Resinas Especiais 
 
Consiste em embutir a amostra utilizando resinas de alta dureza (Durofast e 
Isofast, por exemplo). Por estas resinas terem preço mais elevado, se costuma 
usar um pouco de resina de alta dureza até que se cubra a amostra, haja vista que 
sua atuação é necessária apenas na superfície, e completar-se o molde com 
resina mais barata, como é o caso da Baquelite. 
 
 
4.3 Resinas para Embutimento 
 
Baquelite – É a resina a quente mais usada devido a sua facilidade de manuseio, 
bons resultados e baixo custo. A retenção de cantos com embutimento com 
Baquelite é pior do que com outras resinas, mas pode ser melhorada se for 
resfriada sob pressão e for polida automaticamente. O encolhimento, por sua vez, 
é pouco. 
 18
 
Resinas Epoxi – Apresentam pouco encolhimento e mantém os cantos. 
 
 
Resinas Termoplásticas – São resinas transparentes usadas para materiais 
frágeis, pois pode se aplicar pressão depois que a resina está liqüefeita. 
 
Desvantagens: 
• O material amolece se aquecer durante o lixamento ou polimento; 
• Encolhe muito durante o resfriamento gerando vazios e baixa retenção de 
cantos; 
• Acetona e outros ácidos orgânicos podem atacar a resina e dissolvê-la. 
 
Vantagem: São transparentes. 
 
 
Resinas Condutoras – Estas resinas são usadas para embutir amostras que 
serão observadas no microscópio eletrônico de varredura e onde é necessário que 
a amostra seja condutora. Neste caso as resinas contém partículas condutoras 
tais como Fe, Al ou Cu. As mais eficientes são as que contém cobre. 
 
 
4.4 Embutimento à Quente Sob Pressão 
 
O embutimento à quente sob pressão tornou-se possível com o 
desenvolvimento da prensa metalográfica (embutidora). A prensa é constituída por 
um sistema hidráulico simples. Modelos mais recentes possuem o ciclo de 
resfriamento por meio de fluxo de água para refrigerar e diminuir o período pós-
cura. 
 
 
 
Figura nº 11 – Prensa metalográfica com sistema de refrigeração à água. 
 19
 
No processo, devemos levar em consideração três fatores essenciais: 
pressão utilizada, temperatura de moldagem e tempo de polimerização da resina. 
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. 
Portanto, o tempo torna-se a única variável no decorrer da operação. A boa 
prática recomenda o embutimento, com resina Baquelite, no tempo mínimo de 15 
minutos de aquecimento, e mais 10 minutos de resfriamento, período este 
necessário para que seja atingida a total solidificação da resina. A pressão 
exercida é de 150 kgf/cm². 
 
 
 
4.4.1 Procedimentos para Embutimento à Quente: 
 
A amostra a ser embutida não deve ocupar quase todo o molde.Para que 
não ocorra fratura da resina, deve-se ter, no mínimo, 1/8 de polegada de distância 
entre a parede e amostra. 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 enchida com a 
resina (usualmente Baquelite). A quantidade de pó deve ser o suficiente para 
cobrir a amostra ou pelo menos com ½ polegada de altura a partir da amostra, 
para não danificar. 
 
Figura nº 12 – Procedimento para moldagem sob pressão. Após posicionar a amostra dentro do 
molde, coloca-se a resina na cavidade do molde e tampa-se a prensa. 
 
 
4.4.2 Identificação 
 
Na preparação seqüencial de corpos de prova recomenda-se a marcação 
da amostra embutida afim de facilitar a sua identidade. Nos materiais termo-
resistentes, isto é feito inserindo-se um pedaço de papel ou chapa fina 
 20
convenientemente marcada, dentro do molde. Nos materiais termofixos procede-
se à marcação através de gravador elétrico. 
 
 
 
Figura nº 13 – Gravador elétrico para marcação de corpos de prova embutidos. 
 
 
4.4.3 Defeitos Característicos do Embutimento à Quente sob Pressão 
 
Os defeitos encontrados nas resinas termofixas (Baquelite) são 
provenientes do uso impróprio da prensa metalográfica, e são assim classificados: 
 
 TIPO DE DEFEITO ORIGEM RECOMENDAÇÕES
Pressão insuficiente duran- Usar a pressão adequada.
te a prensagem.
Falta de Fusão Período insuficiente de cura. Aumentar o período de cura.
Ocorrência de cura parcial. Uso inadequado da resina em
pó. Fechar o molde rapidamente
e aplicar a pressão.
Período insuficiente de cura. Aumentar o período de cura.
Ruptura Pressão insuficiente. Aumentar a pressão durante a
transformação do estado líquido
para o estado sólido
Trincas Circunfe- Corpo de prova muito grande Diminuir as dimensões do corpo
renciais para o diâmetro. de prova.
Corpo de prova com cantos Diminuir as dimensões do corpo
vivos. de prova.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela nº 3 – Defeitos Característicos do Embutimento à Quente Sob Pressão. 
 
 
4.5 Impregnação à Vácuo 
 
A impregnação consiste em extrair o ar das trincas e poros que afloram à 
superfície metálica e forçar um aglutinante dentro deles. Este procedimento torna-
 21
se indispensável no preparo de materiais porosos e quando da existência de 
fissuras e trincas em que haja necessidade de uma análise, através do exame ao 
microscópio, das regiões periféricas das trincas. 
Os materiais para impregnação mais indicados são as resinas poliéster e 
epóxi devido às suas características de melhor aglutinação, dureza e profundidade 
de penetração. 
A impregnação à vácuo com resina epóxi é o único procedimento adequado 
para embutir amostras porosas, frágeis ou friáveis. A impregnação à vácuo retira 
todo o ar dos poros e fendas, permitindo que o epóxi penetre nos mesmos. 
O procedimento de impregnação dos poros com resinas permite a correta 
retenção da estrutura porosa. Normalmente os poros que não foram impregnados 
com resina durante o polimento podem ser alargados, os cantos ficam 
arredondados, alguns podem colapsar. O grau com que isto acontece depende da 
técnica de polimento. 
Poros abertos ou trincas podem ser preenchidas com o polidor, solvente e o 
ataque, causando manchas de ataque. Impregnação à vácuo é usada em 
produtos da Metalurgia do Pó, cerâmicos, minerais, análise de corrosão e falha. 
Os equipamentos para impregnação à vácuo são equipamentos bem simples. 
 
 
 
Figura nº 14 – Aspecto da superfície de um corpo de prova não impregnado. 
 
 
 
Figura nº 15 – Aspecto da superfície de um corpo de prova impregnado. 
 
 22
4.5.1 Equipamento para Impregnação 
 
O equipamento é bastante simples e consiste em uma bomba para vácuo, 
campânula de vidro, agente desidratante, frasco Erlenmeyer, recipiente para a 
resina, para o corpo de prova e tubulação para baixa pressão. 
 
 
 
Figura nº 16 – Equipamento para impregnação à vácuo: 1) bomba; 2) mangueira de vácuo; 3) 
frasco Erlenmeyer; 4) material desidratante; 5) campânula; 6) recipiente para o corpo de prova; 7) 
recipiente para a resina em pó; e 8) presilha. 
 
 
4.5.2 Processo de Impregnação 
 
Antes de proceder a impregnação, deve-se tomar alguns cuidados quanto 
às condições da superfície do corpo de prova a ser impregnado. Recomenda-se 
estar a superfície metálica já pré-polida, cuidadosamente limpa e seca. 
Coloca-se o corpo de prova no recipiente dentro da campânula; fecha-se a 
campânula e inicia-se o vácuo. A pressão é regulada em função do ponto de 
ebulição da resina aglutinante. Espera-se até que seja atingida a estabilização do 
vácuo, abrindo-se então a presilha para permitir o fluxo da resina para dentro do 
recipiente contendo a amostra. Quando o corpo de prova estiver totalmente 
coberto pelo material aglutinante, fecha-se a presilha, consentindo-se que o vácuo 
permaneça por mais alguns minutos. Desliga-se a bomba, reabre-se lentamente a 
presilha, possibilitando a elevação da pressão interna dentro da campânula. Neste 
momento, ocorrerá, pela ação da pressão exterior, a penetração profunda da 
resina nos espaços vazios da amostra. Após este procedimento deixa-se a peça 
em repouso para que seja completada a cura da resina. 
 
 
 
 
5. LIXAMENTO METALOGRÁFICO 
 
O lixamento da amostra é uma etapa muito importante na preparação do 
corpo de prova, pois nesta fase as danificações (normalmente deformação) 
 23
provocadas na amostra durante o corte devem ser retiradas. Se não for possível 
retirar a região danificada, deve-se seccionar a amostra novamente com um 
cortador adequado. 
O processo visa a remoção dos sulcos e riscos provenientes do desbaste 
do metal e a realização de uma superfície plana cuja profundidade de deformação 
seja suficientemente fina que permita seu desaparecimento após a posterior 
operação de polimento. Para facilitar o lixamento, utilizam-se lixadeiras fixas ou 
lixadeiras elétricas rotativas. 
A lixa também danifica a superfície da amostra embutida e esses ricos 
devem ser retirados com as lixas subseqüentes. A seqüência de lixas depende de 
como se encontra a superfície. Normalmente, usa-se a seguinte seqüência: 80-
120-240-320-400-600 e 1200 mesh, para o caso de superfície áspera cortada com 
serra fita. No caso de superfícies cortadas com discos abrasivos, inicia-se com a 
lixa 120. Para superfícies cortadas com baixa velocidade de corte (Isomet) e onde 
a superfície se encontra menos danificada, inicia-se com uma lixa de granulação 
mais fina, no caso a lixa 320. 
Para minimizar o aquecimento, normalmente o lixamento é realizado com 
água. O lixamento com líquido também minimiza o empastamento, ficando o 
abrasivo em melhor contato com a amostra (melhor distribuído), sendo que o 
líquido refrigerante mais usado é a água. No caso do material reagir com a água, 
usa-se outro refrigerante como a querosene ou outro líquido. O lixamento a seco é 
pouco usado. 
O líquido também ajuda a remover partículas de abrasivo que podem ficar 
aderidas na superfície da peça. Estas partículas podem se confundir com 
inclusões não metálicas. 
Durante o lixamento, a superfície deve ser girada 45 ou 90º cada vez que 
se muda de lixa. Quando lixadas manualmente, deve-se observar a superfície em 
cada etapa para que não fiquem ricos de lixa anterior. 
 
 
5.1 Lixadeiras 
 
O lixamento metalográfico utiliza-se de aparelhagem fixa ou lixadeiras 
elétricas rotativas. O lixamento grosseiro é normalmente feito em lixadeiras fixas. 
No entanto a maioria dos metalógrafos preferem as lixadeiras giratórias através de 
motor. O uso de lixadeiras automáticas está ficando mais popular. As vantagens 
são que o processo de lixamento não se torna tão tedioso, produzem melhor 
retenção dos cantos e as amostras são mais planase retém melhor as inclusões e 
nódulos de grafite. O uso de lixadeiras automáticas não requer operador com 
experiência e existe uma boa reprodutibilidade. 
O uso de lixadeiras automáticas permite que se possa reproduzir em todas 
as amostras a mesma pressão usada. Já no lixamento à mão é mais difícil de 
manter sempre a mesma pressão. Além disso cada vez que se retira a amostra da 
lixa para examinar a superfície, corre-se o risco de causar curvaturas na superfície 
se a mesma não for recolocada com cuidado. 
As lixadeiras fixas para a operação úmida possuem uma inclinação de 
aproximadamente 20º para facilitar a retirada do material removido da superfície 
 24
do metal, do resíduo da resina de embutimento em suspensão e do abrasivo solto 
pela lixa através do fluxo de água. 
 
 
 
Figura nº 17 – Lixadeira fixa para operação a úmido. 
 
As lixadeiras elétricas rotativas consistem de unidades simples ou múltiplas. 
Este aparelho, de concepção bastante simples, consiste de um prato circular com 
a superfície usinada, encaixado sobre o eixo cônico do motor. Normalmente as 
lixadeiras possuem velocidade de 300 a 600 rpm (a maioria possui 2 velocidades). 
 
 
 
Figura nº 18 – Politriz automática. 
 
 
 25
5.2 Lixamento Manual 
 
O lixamento manual é mais lento e trabalhoso comparativamente à 
operação rotativa. A técnica consiste em lixar, manualmente, com o emprego de 
papel abrasivo (lixa). A lixa é fabricada a partir de papel de polpa de madeira e 
juta, com aplicação de partículas abrasivas depositadas por meio de aglutinantes. 
Ao iniciar-se a operação, a peça deverá ter a direção de lixamento 
devidamente identificada para que haja a indispensável rotação de 90º entre o 
lixamento de uma folha para outra. 
Contrariamente ao que se poderia imaginar, a eficiência da abrasividade em 
função da remoção de material do corpo de prova não depende do estado novo da 
lixa. O uso de lixa não muito nova é vantajoso porquanto acelera a retirada de 
material e a realização da superfície plana. Esta afirmativa pode ser explicada pelo 
gráfico: 
 
 
 
Figura nº 19 – Faixa etária para o melhor aproveitamento da lixa. 
 
 
A técnica recomenda o emprego sucessivo de lixas com carbeto de silício 
(SiC) de abrasividade números 80, 120, 240, 320, 400, 600 e 1200 mesh. O 
carbeto de silício é um produto sintético oriundo da fusão de areia, coque e fluxo, 
contendo sal e serragem em pó. A preferência pelo SiC é devido a sua elevada 
resistência à água. A estrutura da partícula de SiC é hexagonal, possuindo uma 
dureza de 9,5 na escala Mohs. 
As partículas abrasivas sob a forma de pó, partículas intactas destacadas 
da lixa e o material removido do corpo de prova são constantemente retirados pelo 
fluxo da água que escorre sobre a lixa e vai sendo depositado na bacia do 
aparelho. A água corrente encarrega-se de remover o depósito líquido do 
recipiente. 
Recomenda-se o uso de pequeno fluxo de água; o suficiente para manter a 
renovação permanente da película líquida sobre a lixa. O excesso de água diminui 
a eficiência da lixa e provoca ondulações do papel, arredondando as bordas da 
 26
superfície metálica do corpo de prova ou provocando o aparecimento de outros 
planos. 
 
 
BA
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura nº 20 – A) Amostra embutida e lixada corretamente. B) Amostra embutida com vários planos 
de lixamento. 
 
 
 
Figura nº 21 – Orientação para o lixamento: A-A – direção do lixamento na primeira lixa; B-B – 
direção do lixamento na lixa subseqüente. 
 
 
Recomenda-se a limpeza do corpo de prova após o término do lixamento 
em cada lixa. A lavagem é necessária para que se possa observar o acabamento 
superficial antes de passar para a lixa seguinte. A lavagem deverá ter a seguinte 
seqüência: 
• Limpeza em água corrente com um chumaço de algodão; 
• Imediata aplicação de álcool sobre a superfície molhada para a rápida 
evaporação da água; 
• Imediata aplicação de ar quente para a secagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura nº 22 – Posicionamento do corpo de prova durante a secagem no secador: A – Posição 
correta; B – Posição incorreta. 
 27
É comum a presença de manchas de secagem na superfície do corpo de 
prova preparado quando do seu posicionamento impróprio junto ao secador. A 
figura nº 23 demonstra o efeito provocado na superfície do corpo de prova pela 
posição incorreta durante a secagem. 
 
 
 
Figura nº 23 – Aspecto da superfície de um corpo de prova lixado até 600 SiC, lavado e secado 
incorretamente. Observam-se as manchas de secagem. Aumento: 100 X. 
 
 
5.3 Lixamento Mecânico Rotativo 
 
O lixamento mecânico rotativo possui a indiscutível vantagem de preparar 
rapidamente o corpo de prova. A maior razão de corte na politriz é obtida unto da 
periferia do prato e não nas partes internas do disco. 
Ao posicionar o corpo de prova sobre o disco de lixamento ter-se-á o 
cuidado de segurá-lo no mesmo lugar com leve pressão. O lixamento mecânico 
rotativo não requer mais de 1 minuto em cada lixa, qualquer que seja o material da 
amostra trabalhada. A pressão usada deve ser moderada e firme. Se a pressão 
aplicada for muito elevada irá provocar a aderência de partículas de SiC (carbeto 
de silício). Segue-se com as usuais mudanças do sentido de lixamento (90º) até a 
lixa final. A técnica de preparação solicita fluxo de água maior do que aquele 
empregado no processo manual, porém o 
suficiente para remover o pó, haja vista 
que se for colocada água em excesso, 
corre-se o risco da lixa descolar do prato. 
A C
B D
A boa lavagem do corpo de prova 
entre a utilização das lixas é 
indispensável. É importante cada vez 
que se muda de lixa lavar bem a amostra 
e as mãos, para evitar que grãos de uma 
lixa contaminem a outra. Às vezes é até 
necessário fazer um ultrassom, 
principalmente em amostras porosas. 
 
Figura nº 24 – Aspecto do acabamento da 
superfície lixada nos papéis abrasivos nºs 220, 
320, 400 e 600 respectivamente. Aumento: 100 X. 
 28
5.4 Tipos de Lixas 
 
Existe uma grande variedade de lixas: as cobertas com carbeto de silício 
(SiC), óxido de alumínio, adiamantadas e de carbeto de boro. As partículas de 
abrasivo são aderidas em papel ou poro, que possuem a forma de folhas, discos, 
fitas, etc., em diferentes tamanhos. 
As lixas de SiC são as mais usadas, devido à sua elevada dureza, baixo 
custo e excelente corte. A profundidade do corte depende do tamanho da 
partícula. 
As lixas de óxido de alumínio (Al2O3) não são tão usadas quanto as de 
SiC, mas também possuem características semelhantes. A dureza das partículas 
é menor (9,1 Mohs) e por isso é usada para lixar materiais mais moles. 
 
 
 
6. POLIMENTO 
 
A finalidade do polimento é obter uma superfície plana, livre de riscos e com 
alta refletividade. Rotineiramente não é necessário que a superfície esteja 
totalmente isenta de riscos, mas estes riscos não devem atrapalhar o exame da 
amostra. No entanto, quando se deseja tirar uma fotomicrografia da amostra a 
mesma não deve conter nenhum risco. 
Inicialmente, recomenda-se a limpeza como condição essencial ao bom 
procedimento, acrescido de uma boa dose de paciência e cuidado. Os panos de 
polimento, por exemplo, quando não em uso deverão estar guardados em lugar 
apropriado, sendo o seu uso restrito aos materiais indicados. Em hipótese alguma 
poderíamos polir uma liga de cobre em pano utilizado no polimento de uma 
cerâmica, por exemplo. 
 
Observações importantes: 
 
• Em amostras porosas (sinterizadas), antes de iniciar a etapa de polimento 
é importante fazer uma limpeza com ultrassom para remover qualquer 
partícula que tenha ficado retida nos poros proveniente do lixamento. O 
mesmo procedimento deve ser repetido entre as diversas etapas do 
polimento, para que as partículas maisgrossas do polimento anterior não 
contaminem o pano seguinte com abrasivo mais fino; 
• O polimento deve ser realizado num ambiente sem pó, de preferência 
separado da área de corte e lixamento; 
• No polimento, tanto a amostra quanto as mãos do polidor devem ser bem 
lavadas entre cada estágio. 
 
 
6.1 Polimento Mecânico Manual 
 
Utiliza-se de politrizes circulares contendo pratos metálicos ou material 
plástico cobertos por tecidos especiais secos ou umedecidos por soluções 
polidoras aquosas ou oleosas. 
 29
6.1.1 Politrizes 
 
Como já dito anteriormente, o polimento mecânico se utiliza de politrizes 
elétricas circulares. Os discos ou pratos empregados no polimento são fabricados 
de alumínio, aço inoxidável ou material plástico resistente. O diâmetro dos discos 
variam de 6” a 12”, tendo sua face retificada. Estes pratos são assentados sobre 
um eixo cônico, permitindo a rotação livre e a vantagem de substituição rápida 
sem uso de ferramenta. 
A velocidade do polimento depende do agente polidor usado. Normalmente 
a velocidade fica entre 50 a 800 rpm. Entretanto, velocidades de 1750 rpm têm 
sido usadas para alguns metais. 
Uma grande vantagem das politrizes automáticas é a produção de 
superfícies bastante planas, assim como evitam a formação de caudas de cometa. 
 
 
 
Figura nº 25 – Politriz metalográfica. 
 
 
6.1.2 Execução do Polimento Mecânico Manual 
 
O polimento pode ser dividido basicamente em duas etapas: polimento 
grosseiro e refinado. No polimento grosseiro usam-se abrasivos na faixa de 30 a 3 
µm e no refinado abrasivo menor ou igual a 1 µm. 
O pano usado para o polimento grosseiro é um pano sem pêlos ou com 
pêlos curtos, já para o polimento com abrasivo fino usa-se pano de pêlos médios 
ou altos. 
 
Instruções: 
 
• Deve-se iniciar o polimento com moderada a elevada pressão e ir 
reduzindo a pressão à medida que for polindo. Alguns metalurgistas 
 30
preferem terminar o polimento com a politriz parada, descrevendo um 8 
com a amostra ou movendo-a circularmente; 
 
• A amostra deve ficar girando em sentido contrário à rotação do prato da 
politriz, para evitar que se formem as “caudas de cometa” (descritas com 
detalhes em “Defeitos Resultantes do Polimento”); 
 
Procedimento: Procedimento rotineiro para polimento feito em duas etapas. 
 
• Polimento grosseiro: 150 a 600 rpm usando alumina 3 µm, passando para 
alumina 1 µm. 
 
• Polimento refinado: Polir com alumina 0,3 µm. Rotineiramente pode-se 
terminar com diamante 1 µm. 
 
 
 
Figura nº 26 – Posicionamento do corpo de prova sobre o pano da politriz. 
 
 
 
6.2 Agentes Polidores 
 
Os agentes polidores ideais para a metalografia são aqueles cujas 
partículas possuem elevada dureza. Elas deverão, mesmo após fragmentadas, 
possuir suficientes cantos vivos para cortar a superfície metálica do corpo de 
prova. 
Durante o polimento, as partículas de elevada fragmentação perdem as 
suas arestas de corte, não sendo portanto apropriadas para o polimento. Tais 
partículas causam deformação à frio na superfície da amostra. Desta forma, para 
retirar a deformação à frio que pode ocorrer durante a preparação, recomenda-se 
alternar o polimento e ataque, por várias vezes. 
 31
Os agentes mais empregados no polimento metalográfico são pó de 
diamante em suspensão sob a forma de pasta e a alumina. 
 
 
 
Figura nº 27 – Cristais de diamante. Nota-se que as arestas são 
extremamente agudas. Aumento: 20.000 X. 
 
 
6.2.1 Pasta de Diamante 
 
 
Este abrasivo é o que mais se aproxima da condição ideal para o polimento 
metalográfico. Apesar de ser mais caro que os outros polidores, os metalurgistas o 
preferem, pois o resultado obtido é melhor e o tempo gasto no polimento é bem 
menor. O abrasivo de diamante é também o preferido para o polimento grosseiro. 
As propriedades de dureza, homogeneidade, elevada resistência à 
fragmentação e ação anti-oxidante caracterizam este agente polidor. Devido à 
extrema dureza do diamante, o mesmo é indispensável no polimento de materiais 
duros tais como metal duro, carbetos e cerâmicas. Mas ele também é muito bom 
para o polimento de materiais moles. 
A pasta (aglomerante) misturada às partículas, mantém em suspensão as 
partículas e regula a concentração do agente, permitindo efetuar cortes uniformes 
por toda a extensão da superfície do corpo de prova. Normalmente este agente é 
comercializado em recipientes de seringas plásticas. 
 
 
 
Figura nº 28 – Seringas plásticas dosadoras com pasta de diamante 
para o polimento metalográfico. 
 32
6.2.1.1 Deposição da Pasta de Diamante 
 
Alguns metalógrafos tendem a depositar excessiva quantidade de pasta 
abrasiva sobre o pano da politriz. A quantidade excessiva de pasta depositada 
além de representar um gasto inútil, provoca a redução da eficiência de corte do 
agente polidor e, conseqüentemente, afeta a qualidade da superfície polida. 
 
A B
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura nº 29 – Ilustração do procedimento de deposição da pasta sobre o pano da politriz. 
 
 
6.2.2 Alumina 
 
Presentemente usa-se com exclusividade a alumina no estado levigado. A 
levigação consiste no tratamento e decantação com água cristalina, sendo o 
produto um finíssimo pó de alta qualidade. Com o uso da alumina levigada obtém-
se melhor acabamento superficial no polimento. 
A dureza das partículas de alumina é de 9 na escala Mohs. 
O lubrificante utilizado com a alumina é a água destilada que deve ser 
empregada abundantemente. A falta de lubrificação adequada provoca o 
engastamento da alumina na superfície do corpo de prova, tornando difícil a sua 
remoção no polimento subseqüente. 
 
 
6.3 Panos para Polimento 
 
O pano de polimento deve ser tal que retenha o abrasivo contra a amostra. 
Não deve conter partículas que possam riscar a amostra ou corante que possa 
reagir com a amostra. Os panos de polimento possuem um adesivo para que 
possam aderir ao prato da politriz. Os panos de polimento podem ser divididos em 
quatro categorias: papel, filtro, lã e panos com pêlos. 
Os panos de papel têm uma superfície fibrosa com as fibras distribuídas 
aleatoriamente. Esse tipo de pano é considerado duro e usado normalmente no 
polimento grosseiro. Neste caso ele é mais eficiente depois de um certo tempo de 
uso, quando as fibras se encontram mais achatadas. 
Panos de algodão, seda e nylon são exemplos de pano para polimento 
grosseiro, pois nestes tipos os pêlos são baixos. À medida que o pano vai 
sendo usado, sua superfície vai se tornando achatada e a área de contato 
aumenta e o mesmo se torna mais eficiente. 
 33
Os panos de pêlos altos (veludo, camurça) são usados para o polimento 
refinado. Os panos de pêlos altos são ditos macios e possuem elevada taxa de 
remoção de material. As fibras do material se curvam no sentido da direção de 
polimento. Este grande contato do pano com a amostra é que é responsável pela 
elevada taxa de remoção de material. 
Apesar dos panos de pêlos altos serem usados rotineiramente para o 
polimento refinado do material, deve-se ter cuidado na sua aplicação em materiais 
porosos para evitar: 
 
• Arredondamento dos cantos dos poros; 
• Arredondamento das interfaces das diferentes fases presentes; 
• Remoção de inclusões não metálicas e fases duras; 
• Causar relevo. 
 
Estes problemas são minimizados diminuindo o tempo de polimento e 
otimizando a pressão aplicada no material a ser polido. 
 
 
6.3.1 Utilização do Pano 
 
Quando utilizamos o pano pela primeira vez aconselha-se, inicialmente, 
amaciar o tecido imergindo-o em um recipiente de vidro contendo água destilada. 
Esta imersão deve prolongar-se por um período nunca inferior a duas horas. Após 
decorrido este período, remove-se o pano do vidro e estica-se o tecido sobre odisco da politriz até ficar bem tenso. 
Após sua utilização, o pano deve ser lavado da seguinte maneira: 
• Ensaboa-se o tecido com sabão neutro, lavando-o cuidadosamente em 
água corrente. Deve-se evitar o uso de escovas; 
• Após a lavagem o pano deve ser guardado em local apropriado, protegido 
de pó ou partículas que possam “contaminar” o pano. 
 
 
 
Figura nº 30 – Panos para polimento. 
 34
6.4 Polimento Eletrolítico 
 
É usado para o polimento de metais cuja superfície se deforma facilmente 
durante a preparação metalográfica mecânica. O polimento eletrolítico é ideal para 
a preparação metalográfica de metais moles, metais puros ou ligas monofásicas. 
Para que a amostra possa ser submetida ao polimento eletrolítico é necessário 
que a mesma seja lixada até a lixa 600. 
No polimento eletrolítico a amostra é o anodo numa célula eletrolítica onde 
é aplicada uma corrente específica para cada tipo de material e de solução usada. 
Dentro das condições adequadas de temperatura, voltagem, densidade de 
corrente e tempo, ocorre uma dissolução anódica da superfície em contato com a 
solução, resultando na formação de uma superfície polida e espelhada. 
As principais desvantagens do polimento eletroquímico se deve ao ataque 
preferencial em materiais multifásicos causado pela diferença de potencial 
eletroquímico entre as fases e o ataque de inclusões não metálicas pelo eletrólito. 
Outras limitações do processo se devem ao uso de soluções tóxicas e 
explosivas. As condições de polimento variam para os diversos tipos de metais. 
Tanto o polimento eletroquímico como o polimento químico não são 
recomendados para a preparação de materiais obtidos a partir da metalurgia do 
pó, pois pode ocorrer a dissolução dos cantos dos poros causada pela reação 
química do eletrólito com a superfície da amostra. Como conseqüência deste 
arredondamento dos poros tem-se um falso aumento do tamanho dos mesmos 
quando observados no microscópio ótico. 
 
 
 
Figura nº 31 – Aparelho para o polimento eletrolítico. 
 
 
6.5 Polimento Eletromecânico 
 
É usado para o polimento de cobre, metais preciosos e metais refratários. 
Este procedimento combina o ataque eletrolítico com o polimento mecânico para 
produzir superfícies altamente polidas. 
 
 35
6.6 Defeitos Resultantes do Polimento 
 
Nos polimentos em que haja a incidência dos processos eletrolíticos, eletro-
mecânico e mecânico, os defeitos encontrados na superfície polida de um corpo 
de prova refletem a ocorrência de qualquer um dos seguintes fatores: 
 
 
6.6.1 Polimento Mecânico Manual 
 
• Lavagem prévia insuficiente e/ou inadequada do corpo de prova; 
• Uso inadequado do agente polidor; 
• Lubrificação insuficiente ou excessiva; 
• Movimentação imprópria do corpo de prova sobre o pano da politriz; 
• Incompatibilidade do material do corpo de prova com o pano de polimento; 
• Falta de pressão do corpo de prova sobre o agente polidor; 
• Velocidade inadequada; 
• Tempo insuficiente ou excessivo de polimento. 
 
 
6.6.2 Polimento Eletrolítico 
 
• Eletrólito inadequado; 
• Temperatura elevada do eletrólito; 
• Densidade excessiva da corrente; 
• Tempo prolongado de polimento. 
 
 
6.6.3 Polimento Eletro-mecânico 
 
• Eletrólito inadequado ao agente polidor; 
• Polaridade não compatível com o material do corpo de prova; 
• Elevada densidade da corrente. 
 
 
 
Figura nº 32 – Caudas de Cometa. Defeito característico dos polimentos mecânicos. Proveniente 
do destacamento de inclusões, devido à pressão excessiva ou polimento unidirecional. 
 36
 
 
Figura nº 33 – Riscos polidirecionais. Defeito característico 
de polimento deficiente e/ou insuficiente. 
 
 
 
Figura nº 34 – Relevo. Defeito característico dos polimentos eletrolítico e eletro-mecânico. 
Proveniente da densidade inadequada da corrente. Aumento: 200 X. 
 
 
 
7. ARMAZENAGEM DE CORPOS DE PROVA 
 
As superfícies preparadas metalograficamente, que não serão atacadas 
imediatamente com o reagente logo após o seu polimento, necessitam de 
proteção contra a umidade do ar. 
 37
Os dissecadores tradicionais de vidro temperado, apesar de serem 
utilizados, não são os mais indicados recipientes de armazenagem. 
 
 
 
Figura nº 35 – Dissecador de vidro temperado. 
 
 
Determinados metais puros e ligas não ferrosas, sob incidência de luz solar 
forte, podem apresentar uma característica de fina oxidação superficial, arruinando 
o preparo executado. 
 
 
 
Figura nº 36 – Ferrugem.Defeito característico de má proteção da superfície do corpo de prova ou 
ausência de seu armazenamento adequado. Aumento: 200 X. 
 
Atualmente existem no mercado vários tipos de armários de aço com 
gavetas construídos para vedação completa. Estes armários oferecem excelente 
 38
proteção tanto para peças polidas como para corpos de prova embutidos. Os 
armários metalográficos para armazenagem de corpos de prova têm as paredes 
internas das gavetas pintadas com tinta especial. No fundo do armário ou de cada 
gaveta, localiza-se uma bandeja onde deposita-se cloreto de cálcio, que atua 
como agente desumidificador, inibindo a corrosão. 
 
 
 
Figura nº 37 – Armário para armazenagem de corpos de prova. 
 
 
 
8. ATAQUE 
 
A superfície do metal polido corretamente reflete a luz de forma homogênea 
e não permite distinguir os microconstituintes de sua estrutura. 
Para a revelação da estrutura torna-se necessário atacar a superfície 
previamente polida com soluções reativas apropriadas. 
Uma superfície polida pode ser observada no microscópio ótico sem 
necessidade de ataque desde que o polimento revele detalhes que apresentem 
10% de diferença em refletividade da luz. Isto acontece em amostras com ases 
com diferenças em coloração e/ou em dureza. 
Trincas, poros e inclusões não-metálicas podem ser observadas na 
condição de polimento. Constituintes com menor diferença em refletividade podem 
ser observados sem necessidade de ataque, com uso de iluminação com 
contraste de fase (campo escuro, luz polarizada). 
Para muitos materiais, a microestrutura é revelada somente pelo ataque 
químico da superfície. Para se obter um contraste bem delineado a superfície 
polida deve ser livre de artefatos. Logo, o ataque metalográfico engloba todos os 
processos usados para revelar características particulares do material que não 
são evidentes somente na condição de polimento. 
Antes de ser atacada, a amostra deve ser observada no microscópio ótico 
para detectar possíveis caudas de cometa, pontos de corrosão, etc. 
 
 39
8.1 Ataque com Reagentes 
 
O ataque químico depende do processo de oxidação e/ou redução que 
ocorre na superfície do corpo de prova. 
Os reagentes químicos para a revelação da estrutura de um metal ou liga 
metálica podem ser soluções simples ou misturas complexas orgânicas e 
inorgânicas. Os reagentes são geralmente compostos de ácidos com solventes 
apropriados, tais como álcool, água, etc. Na sua quase totalidade os reagentes 
para revelação das estruturas metálicas na metalografia são diluídos em solução 
alcoólica. 
Torna-se importante o segmento de algumas precauções elementares 
quanto à qualidade da superfície preparada para o ataque, a saber: 
 
• Superfície totalmente plana da borda até o centro; 
• Superfície isenta de riscos, manchas ou demais imperfeições; 
• Superfície polida absolutamente limpa. 
 
 
8.1.1 Técnica do Ataque por Imersão 
 
 
 
Figura nº 38 – Ilustração da técnica de contato da superfície do corpo de prova com o reagente. 
 
 
Primeiramente o corpo de prova é aquecido com a ajuda de um secador, 
para que o ataque aconteça mais rapidamente. 
O reagente é então despejado em uma pequena cuba de vidro e a amostra 
é imersa na solução. Deve-se tomar cuidado paranão permitir o contato da 
amostra com o fundo da cuba. Recomenda-se que esta operação seja realizada 
usando-se luvas ou por meio de uma tenaz, evitando-se segurar o corpo de prova 
com os dedos. O corpo de prova, durante o período de imersão na solução 
reagente, deverá sofrer pequena movimentação rotativa para evitar a formação de 
 40
bolsas de ar. A ocorrência de bolsas de ar na superfície do corpo de prova impede 
o contato metal-reagente. Como resultado tem-se algumas áreas não atacadas. 
 
 
 
Figura nº 39 – Micrografia de aço com falta de contato com a superfície do líquido reagente 
Ataque: Nital a 2%. Aumento: 200 X. 
 
 
Após o ataque, quando já ocorreu a revelação da textura, lava-se a amostra 
em água corrente para eliminar o progresso da corrosão; leva-se a peça até o 
secador. Durante a secagem, passa-se seguidamente algodão embebido em 
álcool sobre a mostra, para evitarem-se manchas de secagem. 
 
 
 
Figura nº 40 – Aspecto da superfície de uma liga metálica atacada e lavada, 
apresentando nas áreas indicadas manchas de secagem. 
 41
8.1.1.1 Permanência de Contato com o Reagente 
 
A superfície polida possui um aspecto espelhoso indicativo e o tempo de 
contato deverá ser o suficiente para que o aspecto brilhante desapareça, ou seja, 
que a amostra fique fosca, sem que prevaleça o ataque excessivo (queima) que 
arruinará o ataque, exigindo novo polimento. 
Quando o ataque for insuficiente, ou seja, quando a estrutura for pouco ou 
fracamente revelada, para se atacar outra vez é imprescindível realizar-se o 
polimento novamente, assim como no caso em que ocorre a “queima” da amostra. 
 
 
 
Figura nº 41 – Superfície polida e atacada corretamente. Nota-se a perfeita revelação dos 
microconstituintes. Aço ao carbono. Ataque: nital a 2%. Aumento: 200 X. 
 
 
 
 
Figura nº 42 – Região do mesmo corpo de prova anterior, com evidência de ataque excessivo. A 
corrosão acentuada revela uma estrutura falsa, indicativa de um teor de carbono mais acentuado. 
Ataque: nital a 2%. Aumento: 200 X. 
 
 
 42
8.1.2 Nital (Ácido Nítrico + Álcool) 
 
Dada a grande incidência do preparo de amostras de ferro e aço na 
metalografia, a preferência pela utilização do nital como reagente para a revelação 
de microestruturas se dá mais pela razão do seu fácil preparo e inoculação à 
mancha. Entretanto, o seu emprego indiscriminado para a revelação das 
estruturas de todos os produtos siderúrgicos comuns parece-nos discriminatória e 
perigosa. Nos Laboratórios de Metalografia existe uma tabela na qual constam os 
principais reagentes para a micro-revelação, sua composição, o que revelam e o 
tempo de ataque. 
 
 
8.2 Ataque Eletroquímico 
 
Durante o ataque eletroquímico de ma superfície metálica ocorrem reações 
de redução (catódicas) e reações de oxidação (anódicas). Todos os metais 
contendo a solução eletrolítica tendem a se ionizar desprendendo elétrons. A 
extensão de reação pode ser avaliada medindo-se o potencial eletroquímico. Isto 
é realizado pela comparação do potencial do metal com o potencial do eletrodo de 
referencial. Logo, microestruturas com diferentes potenciais eletroquímicos são 
atacadas com taxas (velocidades) diferentes, produzindo ataque diferente, que 
resulta em contraste microestrutural. 
Ataque eletroquímico pode ser considerado como uma corrosão forçada. A 
diferença de potencial dos diversos elementos da microestrutura origina miniaturas 
de células galvânicas constituídas de regiões anódicas e catódicas. Estas células 
se originam não somente devido à diferença na composição das fases, mas 
também devido às irregularidades na estrutura cristalina, por exemplo contornos 
de grão. 
 
 
 
9. MICROSCOPIA ÓPTICA 
 
Embora numerosas ferramentas eletrônicas sofisticadas estejam 
disponíveis para um investigador metalográfico, o microscópio óptico continua 
sendo um instrumento muito importante. Enquanto que o microscópio eletrônico 
de transmissão (MET) e o microscópio eletrônico de varredura (MEV) superaram 
duas das mais importantes limitações do microscópio óptico: a resolução e a 
profundidade de foco, eles não reduziram a importância do microscópio óptico. 
Além disso, as limitações do MET e do MEV são os pontos fortes do microscópio 
óptico e vice-versa, logo os microscópios óptico e eletrônico são técnicas 
complementares ao invés de competitivas. 
O microscópio óptico tem numerosas aplicações. A aplicação mais 
importante é a determinação das fases estruturais presentes e a constituição do 
material (modo e maneira da distribuição das fases, composições e 
características). Estas observações são de prática importância porque a estrutura 
e a constituição têm uma forte influência no comportamento do material. Nestes 
estudos, a superfície de um material corretamente preparado é examinada antes 
ou depois do ataque, ou em ambas as condições. 
 43
Existem numerosas técnicas microscópicas que podem ser usadas para 
observar a microestrutura dos materiais, e estas técnicas produzem imagens que 
têm a resolução e o contraste necessário para a observação de detalhes 
estruturais. A técnica utilizada depende da natureza do problema, da habilidade do 
investigador e do equipamento disponível. Os métodos microscópicos para 
aumento do contraste incluem os seguintes: 
 
• Iluminação de Campo-claro e Campo-escuro; 
• Luz polarizada; 
• Contraste de fase; 
• Filtros. 
 
 
9.1 Conceitos Básicos da Teoria Óptica 
 
Nem todas as informações carregadas pela luz refletida por uma amostra 
podem ser decodificadas pelos olhos, mesmo com o auxílio de um microscópio. 
Isto acontece porque nossos olhos são sensíveis a diferenças na amplitude da 
luz – a qual nós interpretamos como brilho – e seu comprimento de onda – o 
qual nós vemos como cores. A luz refletida freqüentemente trás outras 
informações consigo em outros aspectos de sua natureza de onda; estas são a 
fase da onda e seu plano de vibração ou grau de polarização. Alguns insetos e 
animais parecem ser aptos a distinguir entre várias direções de polarização, mas o 
homem não pode (pelo menos conscientemente), e nenhum olho parece ser 
capaz de detectar diferenças na fase. A Figura nº 43 mostra diagramaticamente 
estes quatro atributos da luz. 
 
Figura nº 43 – Os tipos de 
mensagem carregadas pelas 
ondas de luz 
(esquematicamente). 
a) Amplitude: determina a 
intensidade; maior a 
amplitude (a1 ou a2) 
maior o brilho da luz; 
b) Comprimento de onda: 
determina as cores; 
comprimentos de onda 
mais curtos (λ1) são 
azuis; os mais 
compridos (λ2) são 
vermelhos; 
c) Fase: caracterizada 
pelo deslocamento p ao 
longo do eixo do tempo; 
não é diretamente 
percebido pelo olho; 
d) Polarização: descreve o 
plano de vibração; não 
é diretamente percebido 
pelo olho. 
 44
A amplitude é medida pela altura do pico da onda acima da linha média (a1 
ou a2 na Figura nº 43 (a)), e o brilho ou intensidade é proporcional ao quadrado da 
amplitude. 
O comprimento de onda é a distância entre dois pontos similares em ondas 
consecutivas, mostrado na Figura nº 43 (b) de pico a pico como λ1 a λ2. 
 
O índice de refração: Quando a luz passa de um meio para outro, sua 
velocidade aumenta ou diminui devido às diferenças das estruturas atômicas das 
duas substâncias, ou de suas densidades ópticas ou índices de refração. 
O índice de refração absoluto de um meio pode ser obtido 
experimentalmente e é dado pela relação: n = c/v, onde c = velocidade da luz no 
vácuo e v = velocidade da luz para um comprimento de onda específico num 
certo meio. 
 
 
9.2 Microscópio Metalúrgico ou de Reflexão 
 
Os microscópios metalúrgicos se diferem dos microscópios biológicos 
primeiramente na maneira pela qual a amostra é iluminada; diferentemente dos 
microscópios biológicos, os microscópiosmetalúrgicos precisam usar luz refletida. 
A luz refletida é vantajosa na observação de amostras metálicas, que se mostram 
opacas e portanto difíceis de serem observadas no microscópio biológico. O 
Laboratório de Materiais da UFSC possui um microscópio óptico de reflexão, 
apresentado na Figura nº 44. 
 
 
 
Figura nº 44 – Microscópio óptico de reflexão do Labmat-UFSC. 
 
 
9.2.1 A formação óptica da imagem 
 
O corpo de prova preparado é colocado perpendicularmente ao eixo óptico 
do microscópio e é iluminado através das lentes objetivas pela luz vinda da fonte, 
que é focada pelo condensador em um feixe que é tornado aproximadamente 
 45
paralelo ao eixo óptico do microscópio pelo uso de um espelho. A luz é então 
refletida pela superfície do corpo de prova para as lentes objetivas na forma de 
feixes aproximadamente normais ao eixo óptico, e após passar pelas lentes 
objetivas esses feixes saem inclinados em relação ao eixo óptico. A imagem final 
da amostra, que é formada pelas lentes oculares, é então brilhante para todos os 
feixes normais ao eixo óptico e escura para os feixes inclinados. Deste modo, as 
várias características de uma amostra metalográfica, como contornos de grão que 
tenham sido atacados, partículas precipitadas e inclusões que tenham sido polidas 
de modo que seus cantos estejam inclinados são revelados. 
 
 
 
Figura nº 45 – Formação da imagem em um microscópio metalúrgico utilizando 
iluminação de campo-claro. 
 
 
9.2.2 Características das Lentes 
 
Das três lentes, as lentes objetivas são provavelmente as mais importantes. 
As lentes objetivas têm várias propriedades que requerem definição e discussão. 
Estas incluem as seguintes: 
 
• Aumento: A função primária das lentes objetivas é formar um aumento 
real da imagem da amostra na imagem plana da ocular. Para que isto 
ocorra, a ocular precisa estar posicionada rigorosamente em relação às 
lentes objetivas. O aumento de uma lente objetiva é definido pela razão do 
tamanho da imagem intermediária que ela forma pelo tamanho real da 
amostra. Este valor é usualmente escrito no lado da objetiva com um sinal 
de multiplicação (X). 
• Abertura Numérica: As lentes objetivas recebem da amostra um cone de 
luz o qual o ângulo é consideravelmente maior que o ângulo que pode ser 
recebido pelo olho humano. Isto leva ao termo abertura numérica. A 
abertura numérica de uma lente é definida como a abertura angular do 
cone de luz recebido pela lente e indica o poder da lente de unir a luz. A 
 46
abertura numérica, ou N.A. (numerical aperture) é definida como: 
N.A. = µ sin α, onde µ é o índice de refração médio na frente das lentes e 
α é o metade do ângulo de apertura como mostrado na Figura nº 43. 
• Profundidade de Foco: É definida como a quantia de espaçamento 
vertical da luz em uma amostra que pode ser tolerado sem perda de foco. 
Esta é inversamente proporcional ao quadrado da abertura numérica, o 
que significa que objetivas com pequena N.A. precisam ser usadas 
quando a superfície da amostra é rugosa. 
 
Ninguém nunca produziu uma lente perfeita; todas as lentes contém vários 
tipos de defeitos, chamados aberrações. Duas das aberrações mais comumente 
encontradas (aberração esférica e cromática) estão ilustradas na Figura nº 46. 
 
 
 a) b) 
 
 
 
 
 
Figura nº 46 – Dois tipos de defeitos em lentes: a) Aberração esférica. b) Aberração cromática. 
 
 
A aberração esférica resulta porque os pontos de foco dos raios de luz 
passando pelas várias partes das lentes ocorrem a diferentes posições 
longitudinais das lentes. 
Aberração cromática é uma condição que existe quando luz policromática é 
usada; os raios de luz tendo menores comprimentos de onda são mais 
acentuadamente refratados pelas lentes do que os raios com comprimento de 
onda longos. Como resultado disto, imagens de vários tamanhos podem existir, 
localizadas em planos diferentes. 
 
 
9.2.3 Fontes de Luz 
 
A fonte de luz deve ser brilhante, estável e compacta. Vários tipos de fontes 
de luz são utilizadas, e as principais são as lâmpadas de tungstênio e xenônio. 
 
• Lâmpada com filamento de Tungstênio: Geralmente opera a baixa 
voltagem e alta corrente. Elas são usadas amplamente para examinação 
visual por causa de seu baixo custo e facilidade de operação, e porque a 
maioria dos microscópios metalúrgicos são equipados com esta fonte de 
luz. 
• Lâmpada com filamento de Xenônio: A intensidade da lâmpada de 
xenônio é bastante alta, e seu espectro faz dela adequada para 
fotomicrografias coloridas, por sua luz apresentar características da luz do 
dia. Uma desvantagem da lâmpada de xenônio é seu preço relativamente 
alto. Uma vantagem significante é a habilidade da lâmpada de fornecer 
iluminação estável. 
 47
Filtros de Luz: Os filtros de luz são usados tanto para diminuir a 
intensidade da luz para prover ao investigador uma observação confortável como 
para obter feixes de luz monocromáticos para fotomicrografias. Raramente um 
outro filtro será usado que não os filtros amarelo e verde, mas existe também o 
filtro azul, sendo que cada qual apresenta aplicação específica. 
 
 
9.3 Técnicas Microscópicas 
 
A maioria dos estudos metalográficos são feitos utilizando-se iluminação de 
campo-claro. Juntamente com esta técnica, muitas outras técnicas especiais 
(iluminação de campo-escuro, luz polarizada) têm aplicações particulares para 
estudos metalográficos. 
 
• Iluminação de Campo-claro: Neste tipo de iluminação, às vezes referida 
como iluminação vertical, a superfície da amostra é normal ao eixo óptico do 
microscópio, e luz branca é usada. A palavra normal, na verdade se refere ao 
ângulo com que o feixe de luz incide sobre a amostra. A iluminação de campo-
claro é requerida para amostras essencialmente bidimensionais e que tenham 
características diferenciáveis pela refletividade, textura estrutural ou cor. O 
diagrama de raios para este tipo de iluminação é ilustrado na Figura nº 43. 
• Iluminação de Campo-escuro: Este tipo de iluminação dá um contraste 
completamente reverso daquele obtido por iluminação de campo-claro – as 
características que são brilhantes no campo-claro aparecerão escuras no 
campo-escuro e as características escuras no campo-escuro aparecerão 
brilhantes no campo-claro. Geralmente, a mesma resolução é obtida pelas 
duas técnicas, mas freqüentemente características que têm pobre contraste no 
campo-claro terão seu contraste consideravelmente aumentado no campo-
escuro. A iluminação de campo-escuro é obtida pela inclinação dos raios de luz 
– iluminação oblíqua. 
 
 
 (a) (b) 
 
Figura nº 47 – Apresenta-se a mesma amostra de aço baixo carbono, observada 
 em (a) Campo-escuro e (b) Campo-claro. Aumento: 500 X. 
 48
• Luz Polarizada: Por causa que muitos metais e fases metálicas e não-
metálicas são opticamente anisotrópicos, a luz polarizada é 
particularmente útil na metalografia. 
A luz polarizada é obtida colocando-se um polarizador na frente das lentes 
condensadoras do microscópio e um analisador atrás da ocular, como 
ilustrado na Figura nº 48. Usando-se este arranjo, a amostra é iluminada 
pela luz plano-polarizada. 
Quando esta luz é refletida por uma superfície isotrópica, ela se torna 
plano-polarizada e é completamente extinguida quando o analisador é 
rodado. Por outro lado, a luz que é refletida por uma superfície 
anisotrópica tem uma componente que é perpendicular ao plano de 
polarização da luz incidente, e assim a imagem não será extinta quando o 
analisador é girado, mas ocorrem mudanças alternadamente de escuro 
para claro sempre que se tem 90º de rotação. Isto ocorre porque as 
propriedades ópticas dos materiais anisotrópicos