RELATÓRIO - MICROGRAFIA DOS METAIS 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 FERROSOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2022 
 
 
GABRIEL BERALDO SCORSIN 
GABRIEL OLIVEIRA VIATROSKI 
KAUÃ JUSTUS HORN 
RICIERI ALEXANDRE PIANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO SOBRE MICROGRAFIA DOS METAIS 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 ........................................................................................................ 15 
REFERÊNCIAS..................................................................................................................16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 ferros com diferentes 
porcentagens de carbono onde o Fe 1006 apresenta 0,006%, Fe 1045 apresenta 
0,45%, Fe 1080 apresenta 0,80% e o Fe Fundido Nodular apresenta 2,14 %. Segue 
abaixo a fotografia 3.1 dos respectivos metais. 
Fotografia 3.1.1 - Materiais ferrosos utilizados no experimento. 
 
Fonte: Os autores. 
 
Amostras: 
1- Ferro Fundido Nodular 
2- Aço 1080 
3- Aço 1045 
4- Aço 1006 
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, suspensões de alumina com diferentes teores, 1µm e 0,3µm, como 
representado na figura 3.1.2 
 
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Fotografia 3.1.2 – Suspensão de alumina 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. O ácido utilizado foi uma solução de Nital, já que é um agente 
relativamente bom com metais ferrosos. Como apresentado na fotografia 3.1.3 
 
Fotografia 3.1.3 Suporte lixa/máquina politriz/ secador com ar quente placa 
de Petri, proveta. 
 
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 montado o 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 suspensão de alumina 
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 suspensão de alumina 0,3 µm que garante um polimento 
mais fino da amostra para melhor visualização. 
3.2.3-ATAQUE QUÍMICO: 
Para a realização da pratica foi utilizado solução de Nital 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. A solução atacou a amostra corroendo 
regiões de alta energia (contorno de grãos). As amostras foram submetidas na 
solução com tempos diferentes, aproximadamente 40 segundos para o ferro fundido 
e 10 segundos para as demais amostras. 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-AÇO 1006 
O aço é uma liga metálica formada principalmente por ferro e carbono. O 
carbono é o elemento mais importante que determina as propriedades mecânicas do 
aço. A dureza do aço está relacionada com o teor de carbono, ou seja, quanto maior 
seu teor de carbono maior a sua dureza. O teor de carbono define sua classificação: 
alto teor contem carbono maior que 0,50%; o médio teor apresenta carbono ente 
0,30% e 0,50% e o baixo teor possui carbono menor que 0,30% do elemento. 
O aço 1006 contem baixo teor de carbono em sua composição, caracterizado como 
aço Ferrítico de baixa liga, contendo baixa resistência e dureza na sua propriedade. 
Geralmente, este tipo de aço não é sujeito a variação de temperatura. Este tipo de 
aço é facilmente trabalhado com soldagem e usinável. 
 
Figura 4.1.1 – Aço 1006 visualizado no microscópio 
 
Fonte: Os autores 
 
A composição química do aço 1006 é constituída de no máximo 8% de 
carbono; 40% de fosforo; 5% de enxofre e 25 a 40% de manganês. Visto na figura 4.1, 
regiões de coloração mais escura, são compostas pela fase de cementita e regiões 
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de coloração mais clara é constituída pela fase de perlita proeutetoide. Analisando a 
estrutura verificou uma distribuição homogênea, pelo fato de apresentar pouca 
quantidade de perlitas. 
 
4.2 - AÇO 1045 
O médio teor de carbono é apresentado na composição química do aço 1045, 
podendo variar seu teor ente 0,43% a 0,50%, apresentando quantidade suficiente de 
carbono para ser sujeito a variação de temperatura. Possui maior resistência e dureza 
comparadas a aços de baixo teor de carbono. 
 
Figura 4.2.2 – Aço 1045 visualizado no microscópio 
 
Fonte: Os autores 
 
A microestrutura do aço 1045, visto na figura 4.2, onde apresentou perlita e 
ferrita na sua formação. Superfície de coloração mais clara corresponde a ferrita e a 
fase mais escura a perlita. 
 
4.3 - AÇO 1080 
O aço 1080 é composto por um alto teor de carbono, possuindo maior 
resistência e dureza, porem apresenta menor grau de deformação até o momento da 
sua fratura (ductilidade) entre aços carbono. Geralmente são sujeitos a variação de 
temperatura. 12 
 
Figura 4.3.3 – Aço 1080 visualizado no microscópio 
 
Fonte: Os autores 
 
As partículas de perlita e cementita, são encontradas na microestrutura desse 
aço, está representado na figura 4.1.3 
 
4.4-FERRO FUNDIDO 
O ferro fundido é uma mistura eutetica com elemento à base de carbono e 
silício. Este aço é composto por um alto teor de carbono, sendo 2,11% do elemento. 
A semelhança do ferro e do aço é que são formadas principalmente por ferro e 
carbono, porem a porcentagem de carbono varia entre 0,008 à 2,11%, possuindo um 
teor muito maior que o dos aços. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 4.4.4 – Ferro Fundido visualizado no microscópio 
 
Fonte: Os autores 
 
O ferro nodular tem dependência da velocidade de resfriamento e os nódulos 
pode consistir em ferrita ou perlita. O ferro fundido nodular pode obter tratamento para 
ser ferritico, perlitico ou martensita revinida. As fases ferrita e cementita são 
compostas na microestrutura do aço, ambos 50% cada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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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 telescópio. 
Com base nos dados analisados, podemos concluir que mesmo sendo 
materiais ferrosos e com porcentagem de carbonos diferentes, as microestruturas 
mudam de acordo com esta porcentagem, por exemplo no ferro 1006 onde os grãos 
estavam bem delimitados e possuíam uma certa igualdade entre eles, entre tanto no 
ferro 1080 houve uma dificuldade maior para delimitar os grãos, porém foi possível 
observar que haviam regiões que pareciam estar direcionadas e padronizadas por 
tamanho. 
Com isso, pode-se observar que após o ataque químico nas amostras cada 
um teve características individuais, como por exemplo no ferro fundido obteve-se 
grãos bem delimitados e visíveis ocorrendo também a formação de nódulos de grafita 
ao longo da microestrutura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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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.
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.
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