Relatório - Micrografia de metais não ferrosos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA 
SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS 
 
 
 
 
 
GABRIEL BERALDO SCORSIN 
GABRIEL OLIVEIRA VIATROSKI 
KAUÃ JUSTUS HORN 
RICIERI ALEXANDRE PIANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO SOBRE MICROGRAFIA DOS METAIS NÃO FERROSOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2022 
 
 
GABRIEL BERALDO SCORSIN 
GABRIEL OLIVEIRA VIATROSKI 
KAUÃ JUSTUS HORN 
RICIERI ALEXANDRE PIANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO SOBRE MICROGRAFIA DOS METAIS NÃO FERROSOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Realização do relatório de Ensaios e 
Caracterização de Materiais com propósito da 
obtenção da nota do primeiro semestre da 
disciplina. 
Professor(a): Ricardo Sanson Namur 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4 
2. OBJETIVO .............................................................................................................. 6 
3. MATERIAIS E MÉTODOS ...................................................................................... 7 
3.1 – MATERIAIS .................................................................................................... 7 
3.2 - MÉTODOS ..................................................................................................... 9 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 11 
5.CONCLUSÃO ........................................................................................................ 14 
REFERÊNCIAS..................................................................................................................15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
O controle de qualidade e caracterização de um material metálico é 
dependente de um estudo micrográfico, com análises ópticas reconhecendo as 
respectivas fases. A análise da peça difere composições, estruturas, propriedades, 
etc. Que podem ser químicos, físicos, metalográfico e especial. 
A micrografia é assim chamada, pois a visualização é feita através de um 
microscópio, que potencializa a possibilidade de visualização do ensaio. Com este 
aparelho é capaz a identificação da granulação do material, como forma e tamanho, 
do teor de carbono, o tipo de tratamento térmico e mecânico utilizado na sua 
fabricação, morfologia das fases presentes e suas orientações, então, estudar os 
diversos constituintes da peça. 
As fases são partes homogêneas de um sistema com mesmas composições 
químicas, interfaces com o meio e estruturas cristalinas. 
O ensaio micrográfico começa com a preparação da amostra, onde a peça 
que será estudada passa por processos até tornar-se a observação ideal sem 
modificar sua estrutura. Esses processos são: corte, embutimento, lixamento, 
polimento, e ataque químico. 
O corte, é definido com uma secção transversal de parte do material, 
geralmente o corte abrasivo é o mais utilizado, já que suas operações mecânicas 
utilizadas não modificam a estrutura da amostra. 
O embutimento, é definido com o envolvimento da peça em uma resina, 
facilitando o manuseio de peças pequenas e previne o abaulamento da superfície, que 
dificulta a visualização do corpo, e, evita danos na lixa ou pano de polimento. São 
embutimentos à quente, aqueles que se aplica prensas térmicas e materiais 
termoplásticos para realização do processo. Já o embutimento à frio utiliza resinas 
sintéticas de polimerização rápida. 
A etapa de lixamento é feita com alguns modelos de lixas com diferentes 
riscos de corte com água corrente, já que eliminam riscos e marcas na superfície da 
peça. Esse processo requer muito cuidado, pois a água evita deformações plásticas 
que comprometeriam o resultado final do teste. 
O polimento consiste em fazer um acabamento na superfície liso sem deixar 
marcas. Primeiramente é preciso limpar a superfície da amostra, com líquidos de baixo 
 
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ponto de ebulição, para remover poeiras e traços abrasivos. Após a limpeza o 
polimento é feito com panos especiais, geralmente feitos de alumina ou pasta de 
diamante, que são colados em pratos giratórios. Para facilitar o processo, no pano vai 
sendo adicionado pequenas quantidades de abrasivos, que alternam de acordo com 
cada material. As amostras sofrem movimentos contra o sentido da rotação do disco, 
a fim de evitar os chamados rabos de cometa, que são aspectos impróprios no corpo. 
O ataque químico consiste em imergir a amostra em um reagente ácido 
causando uma corrosão na superfície, facilitando a visualização microscópica. Após 
o lixamento é preciso limpar a amostra com líquido de baixo ponto de ebulição e secá-
lo com ar quente, e então fazer o ataque químico. Este processo deve possuir um 
tempo de contato preciso para ocorrer a visualização da microestrutura do material 
até desaparecer o brilho da peça sem queimá-la, um ataque excessivo causará danos 
na amostra e exigirá um novo polimento. 
Após a etapa do ataque químico, a amostra pode ser observada devido ao 
reagente ácido. Isso acontece porque o reagente ataca de formas diferentes 
determinados grãos e fases da amostra. O fato de a luz ser refletida na amostra de 
diferentes modos, dá diferentes matizes às fases, melhorando o perfil do grão. Isso 
facilita a interpretação e observação da amostra no microscópio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. OBJETIVO 
Analisar e observar as microestruturas dos metais pré-determinada, que 
assim são preparados por lixamento, polimento e ataque químico. Para melhor análise 
é utilizado um microscópio ótico para identificar os microconstituintes e como estão 
alocadas na amostra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 – Materiais 
Na prática de micrografia foram utilizados 4 tipos de metais não ferrosos, 
segue abaixo a fotografia 3.1 dos respectivos metais. 
Fotografia 3.1.1 – Materiais não ferrosos utilizados no experimento. 
 
Fonte: Os autores. 
 
Amostras: 
1- Alumínio aeronáutico 
2- Cobre eletrolítico 
3- Latão comercial 
4- Alumínio comercialmente puro 
5- Cobre eletrolítico 
Utilizado também lixas d'água das mais grossas para as mais finas: #400, 
#600, # 1500, em sequência. No processo foi preciso água, uma solução de álcool 
etílico e pastas diamantadas com diferentes teores, 1µm e 0,3µm, como representado 
na figura 3.1.2. 
 
 
 
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Fotografia 3.1.2 – Pasta diamantada 1µm e 0,3µm. 
 
Fonte: Os autores 
 
Para o seguimento da prática utiliza-se também uma politriz/ lixadeira Aropol 
S - Arotec, secador com ar quente, algodão, placa de Petri, proveta, um cronômetro e 
um microscópio. A solução utilizada nos alumínios foi (Weck) kMnO4, 1g de NaOH, 
100ml de H2O e uma outra solução para latão e cobre, de composição 100ml de H2O, 
25ml de HCl, 8g de Cloreto Férrico. Como apresentado na fotografia 3.1.3 
Fotografia 3.1.3 Suporte lixa/máquina politriz/soluções. 
 
 
Fonte: Os autores. 
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3.2 Métodos 
3.2.1-LIXAMENTO: 
Os materiais analisados estavam preparados para a etapa de lixamento, já 
que vieram cortadas e embutidas em resinas. Nessa primeira etapa foi colocado uma 
lixa #400 em um suporte com água corrente, a água serviu para limpeza de resíduos 
da lixa. 
As peças foram lixadas em um só sentido para uniformização dos riscos. Após 
uma melhor visualização do delineamento a peça foi virada em 90 °, formando riscos 
perpendicular aos riscos primários. Em seguida o mesmo processo foi utilizado nas 
lixas #600 e #1500, o material foi lavado com água antes da alteração da lixa. A água 
serviu para remoção dos resíduos das amostras. Na finalização da pratica as amostrar 
foram lavadas com álcool etílico para o processo de polimento. 
3.2.2-POLIMENTO: 
Após pratica de lixamento, foi montadoo disco a politriz Arotec, em seguida é 
adicionado água corrente sobre o disco para evitar erros por impurezas presentes no 
mesmo. Dando seguimento, ligou se a politriz e acrescentou-se pasta diamantada 1 
µm, pressionando o material contra o disco praticando movimentos aleatórios para 
que não ocorra um polimento desuniforme. No entanto, realizando o mesmo 
procedimento, a adição da pasta diamantada 0,3 µm que garante um polimento mais 
fino da amostra para melhor visualização. 
3.2.3-ATAQUE QUÍMICO: 
Para a realização da pratica foram utilizadas duas soluções uma para os 
alumínios e a outra para cobre e latão em seguida adicionado na placa de Petri, com 
o uso de luvas de proteção cada uma das amostras teve sua superfície em contado 
com a solução. As soluções atacaram as amostras corroendo regiões de alta energia 
(contorno de grãos). As amostras foram submetidas nas soluções com tempos 
diferentes, aproximadamente 5, 7 e 10 segundo. Após atacadas, as amostras devem 
ser lavadas com água, em seguida com álcool etílico, e finalizado com a secagem dos 
materiais com auxílio de um secador para evitar oxidação. 
 
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3.2.4-MICROSCOPIA: 
Para a visualização das amostras, utilizou-se o microscópio Olympus BX51. 
As amostras foram posicionadas abaixo da lente do aparelho, sob o foco de luz e 
regulada a mesa para que obtivesse o foco da mesma, variando as lentes até que se 
consiga uma imagem nítida da microestrutura do metal. 
Fotografia 3.2.1.4 – Microscópio Olympus BX51 
 
Fonte: Os autores 
Juntamente com o microscópio, teve-se auxílio de um software para uma 
melhor visualização das amostras, onde transmitidas por um televisor. Assim 
observado na fotografia 3.2.2 
 
Fotografia 3.2.2.4 – Software e televisor apresentando a amostra 
 
Fonte: Os autores 
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Realizados os acabamentos superficiais e os ataques nas diferentes 
amostras, observou se as características dos materiais em microscópio, com uso de 
escala alterando de 100x até 500x, ressaltando apenas aspectos mais relevantes. 
4.1-Alumínio comercialmente puro – 5 segundos 
Nesta amostra, o alumínio foi atacado com a primeira solução (Weck) por 5 
segundos e após lavá-lo e secado com o secador, foi utilizado o microscópio com 
aumento de 500x para visualizar os contornos de grãos. 
Pode-se observar os contornos bem delimitados com algumas manchas que 
podem ser alguns locais onde o ataque químico não foi tão efetivo, portanto, se 
deixasse mais alguns segundos essas manchas poderiam vir a desaparecer. 
 
Figura 4.1.1 – Alumínio comercialmente puro – 5 segundos. 
 
Fonte: Os autores 
 
 
 
4.2 – Alumínio comercialmente puro – 10 segundos 
Obteve-se uma nova microscopia com o mesmo alumínio e a mesma solução, 
porem a duração do ataque químico foi de 10 segundos, assim as manchas que 
apareceram com 5 segundos de duração desapareceram mostrando os contornos de 
grãos. 
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Figura 4.2.2 – Alumínio comercialmente puro – 10 segundos 
 
Fonte: Os autores 
 
4.3 – Cobre eletrolítico – 7 segundos 
Nesta amostra, o cobre foi atacado com a segunda solução de composição 
100ml de H2O, 25ml de HCl, 8g de Cloreto Férrico por 7 segundos e após a lavagem 
e a secagem, foi utilizado um aumento de 200x para a observação da amostra. 
Pode-se observar contornos de grãos bem delimitados e visíveis, além disso 
consegue-se visualizar contornos de maclas bem definidos, além de coloração 
diferente para os grãos. 
Figura 4.3.3 – Cobre eletrolítico – 7 segundos 
 
Fonte: Os autores 
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4.4 – Cobre Eletrolítico – 10 segundos 
Uma nova microscopia foi obtida do mesmo cobre, porém o ataque químico 
teve duração de 10 segundos, na imagem pode-se observar contornos de grãos 
visíveis e bem delimitados, além dos defeitos de maclas presentes e por conta de a 
duração ser maior a coloração se tornou mais forte. 
 
Figura 4.4.4 – Cobre Eletrolítico – 10 segundos 
 
Fonte: Os autores 
 
4.5 – Latão comercial – 10 segundos 
A amostra de latão comercial também foi atacada com a segunda solução de 
composição 100ml de H2O, 25ml de HCl, 8g de Cloreto Férrico por 10 segundos e 
após lavá-lo e secado com o secador, foi utilizado o microscópio com aumento de 
500x para visualizar os contornos de grãos. 
Na imagem 4.5.5 pode-se observar os contornos de grãos bem delimitados, 
defeitos de maclas também presentes na amostra e coloração de grãos diferentes, 
além disso é possível verificar que ainda há riscos presentes na amostra o que leva a 
concluir que talvez o processo de polimento não foi tão eficaz. 
 
 
 
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Figura 4.5.5 – Latão comercial – 10 segundos 
 
Fonte: Os autores 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Nesta prática de ensaio, foi possível analisar e entender a importância dos 
métodos utilizados em cada passo para que posteriormente pudesse ter uma análise 
e resultados mais precisos para a observação dos grãos no microscópio. 
Em virtude dos fatos mencionados, pode-se concluir que cada material 
apresentou diferentes tipos de micrografia devido que a estrutura de cada material se 
difere (cobre, alumínio e latão). Por mais que o tempo de cada ação (lixamento e 
polimento) tenha sido parecido obteve-se diferentes resultados ao observar no 
microscópio, sendo a coloração do material, contorno de grão entre outros tipos de 
variedade. 
Com isso, após o ataque químico obteve-se resultados com uma melhor 
visualização das estruturas de cada material, podendo observar seus contornos de 
grão. 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIA 
1. COLPAERT, Hubertus, Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São 
Paulo. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 4ª edição - São Paulo: 
Edgard Blücher, 2008. 
2. SILVA, Ubiraja Marques de Carvalho e. Técnicas e procedimentos na 
metalografia prática: preparação de corpos de prova para exames 
metalográficos. São Bernardo do Campo: I Rossi, 1978. 
3. DEMARIA, Carlos A. S; MARINHO, Paulo L. S. Prática de análise 
microestrutural metalográfica. São Paulo e Cosipa/Cubatão, Jul 2004. 
4. PERUCH, Fábio, Faculdade Associação Beneficente da Indústria Carbonífera 
de Santa Catarina (SATC). Preparação de Amostras e Exame Metalográfico. 
Criciúma. 
5. PASIFER, aços especiais. Disponível em 
<https://www.pasifer.com.br/noticias/aocarbono#:~:text=O%20Carbono%20%
C3%A9%20o%20principal%20elemento%20endurecedor%20em%20rela%C3
%A7%C3%A3o%20ao%20ferro.> Acesso em 20 de jun. 2022.