Relatório Metalografia

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Centro Universitário de Volta Redonda: UNIFOA – Campus de Três Poços 
Engenharia Mecânica – 5° Período 
Ciências dos Materiais 
Profª. Monique Osorio 
 
 
 
Prática 1 
Metalografia 
 
 
Abner Coutinho Pereira - 201520266 
Lucas de Souza Freitas Júnior - 201710496 
Márcio dos Reis Campos - 201620556 
Matheus Lemos Cerqueira - 201711042 
Ramon Borges Moreira - 201620166 
Renan Candido de Souza - 201820484 
 
 
 
 
 
 
 
22/09/2018 
 
INTRODUÇÃO 
 A metalografia é a parte da ciência dos minerais que trata 
exclusivamente dos metais. Responsável pelo estudo da sua morfologia e 
estrutura, é de extrema importância para definir o comportamento, a 
propriedade e, consequentemente, o emprego do material objeto de estudo. 
Para a realização de um ensaio metalógrafo deve-se ter como objetivo revelar 
as interfaces entre os diferentes constituintes do metal. Assim é necessária a 
preparação da amostra, que consiste em corte ou desbaste, embutimento, 
lixamento, polimento, secagem e ataque químico. 
 
OBJETIVO 
 Revelar a microestrutura dos aços 1006 e 1045. 
 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 
Corte 
 
 A etapa de corte ou desbaste tem como finalidade definir o tamanho da 
amostra. Ela é feita de forma a não afetar a estrutura do material, isto é, evitar 
o aumento de temperatura e pressão em excesso. Logo, deve ser feito a frio, 
com serras ou em máquinas de corte contendo líquido refrigerado. 
Para que a etapa de corte seja bem-sucedida devem-se fazer algumas 
considerações: 
 
 Estudar o material para definir como será o processo de corte ou 
desbaste a fim de observar se já há relatos que indiquem uma posição, 
sentido e tamanho da amostra a ser cortada; 
 
 Cortar a amostra em um tamanho suficientemente representativo do 
material a ser analisado; 
 
 Utilizar líquidos refrigerantes para reduzir o efeito de aquecimento 
provocado pelo processo de abrasão no corte; 
 
 
 Escolher adequadamente a serra ou o disco de corte, sabendo que para 
metais de dureza elevada utilizam-se discos mais maleáveis, e para 
matérias de baixa dureza discos mais rígidos; 
 
 Fixar a peça de maneira que ela não escorregue durante o procedimento 
de corte; 
 
 Aplicar a força mínima necessária durante o corte para não provocar 
aquecimento, fraturas na amostra ou no disco e danos maiores na 
máquina; 
 
 
Embutimento 
 O processo de embutimento visa, em geral, moldar a peça para melhor 
manuseio e pode ser feito a quente, com o baquelite, ou a frio, utilizando resina 
e catalisador. No embutimento a quente se faz uma prensa de embutimento, 
onde a amostra é colocada em um cilindro de embutimento com o baquelite e 
exposta a uma temperatura de até 200ºC e uma força de até 50KN e em 
seguida refrigerada a baixa pressão para o resultado desejado. Já o 
embutimento a frio mistura-se apenas a resina com o catalisador para cobrir a 
amostra, em um molde adequado. Assim, vale destacar que a maior diferença 
entre os dois tipos de embutimeto é o tempo gasto no processo, uma vez que 
feito a frio deve-se ter um intervalo de 2h para a resina secar por completa, 
enquanto à quente em alguns minutos a peça está pronta para o lixamento. No 
embutimento, tanto a frio quanto a quente é comum aparecerem defeitos, isto 
se deve, em geral, ao não segmento das indicações de utilização 
disponibilizadas pelos fabricantes dos produtos utilizados. 
 
Lixamento 
 
 O lixamento tem por finalidade lixar a peça a fim de manter um mesmo 
plano na superfície por completa, retirando as irregularidades da peça. Em 
geral ele é feito com lixas d’água fixadas em discos rotativos ou até mesmo à 
mão, ambos sob refrigeração, onde se prensa a amostra a fim de obter uma 
superfície com riscos na mesma direção. Normalmente o lixamento é iniciado 
com a lixa de granulometria 220 em seguida a 320, depois 400, logo após 600, 
 
podendo chegar até a 1200 e para cada nova lixa, deve-se virar a peça para 
que os novos riscos sejam perpendiculares com os antigos. No final dessa 
etapa a superfície lixada deverá apresentar apenas um plano e um sentido dos 
riscos, mas para isso é necessário tomar alguns cuidados, são eles: 
 
 Executar o processo de lixamento com liquido refrigerante para 
minimizar o aquecimento, o empastamento e remover partículas de 
abrasivo que podem ficar aderidas na superfície da peça; 
 
 Lixar de forma suave para evitar danificar a amostra, o aparecimento de 
riscos e de cometas, mas no caso de aparecimento, devem-se retirar os 
danos na lixa subsequente; 
 
 A cada nova lixa, deve-se girara peça 90° graus; 
 
 Para casos de lixamento a mão, observar em cada etapa se não há 
riscos de lixas anteriores; 
 
 Evitar a formação de planos nas peças, isto é, pressionar de maneira 
homogênea a amostra de modo a ter apenas um único plano; 
 
 Limpar rigorosamente a superfície da amostra a fim de evitar o 
aparecimento de cometas; 
 
 Não utilizar a mesma lixa para metais diferentes. 
 
 
É importante ressaltar que todos os cuidados a cima são tomados para 
ter-se o resultado desejado, isto é, uma superfície regular, de apenas 
um plano, sem riscos ou qualquer imperfeição. 
 
 
 
 
 
Polimento 
 
 A etapa do polimento serve para dar acabamento à peça para receber o 
ataque químico. Esta pode ser feita com discos rotativos onde se utilizam 
panos e pastas especiais, sendo as mais comuns à pasta de óxido de alumínio, 
também conhecido como alumina e a pasta de diamante. No final do polimento 
de uma peça não deverá conter riscos em nenhum sentido e podendo chegar 
ao ponto de ter a superfície de estudo totalmente espelhada, para isto é 
necessário tomar alguns cuidados: 
 
 
 Lavar previamente o corpo de prova, a fim de evitar resíduos do 
lixamento; 
 
 Escolher a lixa e o lubrificante adequados para o corpo de prova; 
 
 Usar o polidor adequado; 
 
 Lubrificar corretamente a lixa, sem excessos; 
 
 Movimentar de maneira apropriada o corpo de prova sobre o pano da 
politriz para evitar planos, riscos unidimensionais e danos no corpo de 
prova; 
 
 Pressionar de maneira adequada e homogênea o corpo de prova sobre 
o agente polidor; 
 
 Regular a velocidade de maneira adequada para polir a peça; 
 
 
Ao seguir atenciosamente todos os cuidados, a amostra estará pronta para a 
secagem. 
 
 
Secagem 
 
 O processo de secagem da amostra é feito de maneira a retirar todas as 
gotículas e resíduos que podem ficar ao fim do polimento. Logo, essa etapa 
consiste, basicamente em expor o corpo de prova a uma determinada condição 
de temperatura e pressão a fim de fazer qualquer líquido que exista na 
superfície da amostra evaporar de maneira rápida sem manchar a amostra. Na 
secagem é comum a aparição de manchas, resultado da oxidação da amostra 
e/ou resíduos do líquido utilizado para a lavagem. Assim, a fim de minimizar 
esse fato pode-se lavar-se a superfície da amostra com água corrente, algodão 
e detergente, seguido de um banho de álcool etílico e exposição direta ao 
calor, proveniente, por exemplo, de um secador, até a evaporação completa do 
líquido refrigerante. A (Figura 01) ilustra a secagem com o secador, apontando 
a maneira correta, à esquerda, e a incorreta, à direita, de se posicionar a 
máquina em direção à amostra. 
 
 
 
Figura 01. Modo de secagem. 
 
Ataque químico 
 Para o ataque químico existe uma enorme gama de substancias, cada 
uma específica para um tipo de material, mas que no final, possuem um 
mesmo objetivo relevar a microestrutura da amostra. Assim, é nessa última 
etapa que se deve tomar mais cuidado, uma
vez que os defeitos encontrados 
na superfície atacada refletem na ocorrência de áreas não atacadas, devido à 
formação de bolsas de ar, revelação pouca ou fracamente da estrutura 
ocasionada pelo ataque insuficiente e até à queima da amostra ocasionada 
pelo ataque excessivo. 
 
PROCEDIMENTOS 
 
Corte: A primeira parte do experimento de Metalografia consistiu na escolha e 
corte da peça de liga a ser analisada. Foram disponibilizados dois tipos de 
aço: o aço 1006 e o aço 1045. Na ocasião do experimento, discos de aços, 
aproximadamente com um centímetro de diâmetro, já estavam previamente 
disponibilizados para proceder com as demais etapas do processo. No entanto, 
foi realizado um corte em uma barra de pequenas dimensões, a fim de se obter 
conhecimento de como a máquina de corte operava. 
 
Embutimento: Depois, foi posicionado o embolo da prensa de embutimento 
(Figura 02) de modo que a face ficou completamente visível. Borrifamos 
desmoldante no embolo inferior (para a baquelite não ficar presa ao embolo), 
 
logo após, foi colocada a amostra com a face que se quer analisar para baixo 
(em contato com o embolo), abaixamos o embolo lentamente e colocamos a 
resina (baquelite) (Figura 03). Depois foi borrifado desmoldante no embolo 
superior e posteriormente colocado o embolo superior. 
 
 
Figura 02. Embutidor metalográfico. 
 
 
 
Figura 03. Resina baquelite. 
 
 
 
Lixamento: Dando continuidades às etapas de preparação da amostra, retirou-
se o embutido das formas e deu-se início ao processo de lixamento das 
amostras. Agora, a amostra apresentava-se envolta totalmente pela resina 
conformada. Para todas as etapas de lixamento, utilizou-se lixadeiras com 
plataformas giratórias AROTEC AROPOL 2 v (Figura 04) nas quais encaixava-
se as desejadas lixas (Figura 05) para utilização. A própria lixadeira possuía 
sistema para umedecimento das lixas. 
Figura 04. Plataforma giratória Arotec 
Aropol. 
 
 
 
Figura 05. Lixas.
 
 
 
 
Após, realizou-se as etapas de lixamento progressivo da face da amostra, que 
continha a seção a ser analisada. Para tal, posicionou-se face desejada contra 
as lixas em rotação, realizando-se cuidadosamente compressão sobre a 
mesma. Todas as etapas de lixamento foram feitas cuidadosamente, a fim de 
evitar problemas na preparação da amostra, como formação de planos e 
arranchamento de material. Utilizou-se, na face de análise, as seguintes lixas 
de óxido de alumínio: 220; 320; 400; 600; 1200. Sendo que, a cada troca de 
lixa, a amostra foi lavada e posicionada 90° graus (positivos ou negativos), em 
relação à sua orientação anterior para ser novamente lixada. Ao fim do 
processo de lixamento, as amostras foram armazenadas e identificadas 
devidamente. 
 
 
Polimento: Na etapa de polimento, utilizou- se também a máquina AROTEC 
AROPOL 2V, na qual, ao invés das lixas, encaixou-se panos de polimento, os 
quais contém micropartículas de caráter abrasivo. Junto aos panos de 
polimento, utilizou-se uma mistura de polimento de alumina (Figura 06 e 07). 
 
 
 
Figura 06. Polimento com alumina. Figura 07. Mistura de alumina.
 
No fim da etapa, a amostra foi limpa com água e, sofreu secagem acelerada 
com auxílio de álcool e um secador elétrico de ar quente. A face da amostra 
apresentou-se totalmente espelhada (figura 08). 
 
 
Figura 08. Amostras secas prontas para o ataque químico. 
 
 
 
Ataque químico: O ataque químico foi feito logo após a finalização do 
processo de polimento e teve duração de aproximadamente 20 segundos para 
não danificar a amostra. Utilizou-se a técnica por imersão a frio, depositando a 
superfície da amostra imersa na solução da mistura “Nital” (figura 09), a qual 
apresenta teor de 2% de ácido nítrico e 98% de álcool. A amostra então foi 
descansada por alguns segundo, sendo posteriormente limpa e seca com 
auxilio do secador elétrico de ar quente. A amostra apresentou-se com a face 
fosca após o ataque. 
 
 
Figura 09. Amostra sendo imersa na solução. 
 
 
Fotografia: Com a amostra totalmente preparada, prosseguiu-se para a 
análise da microestrutura em microscópio ótico com câmera acoplada. Para tal, 
usou-se o microscópio modelo Opton (figura 10), o qual fornece aumento na 
faixa de 100 até 1000 vezes. Primeiramente, fixou-se a amostra. Depois, 
centralizou-se a lâmina na região das objetivas do aparelho e aplicou-se o 
aumento mínimo. Daí aumentou-se progressivamente a faixa de aumento até a 
possível análise e identificação da microestrutura. Ao fim das atividades, 
armazenou-se a imagem gerada para cada amostra e identificando-as 
devidamente. 
 
Figura10. Microscópio Óptico Opton com câmera acoplada.
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Fotografias do aço SAE – 1006: 
 A composição química do aço 1006 (figuras 11, 12 e 13) pode variar, no 
máximo, entre: 8% de Carbono; 25 – 40% de Manganês; 40% de Fósforo e 5% 
de Enxofre. O aço 1006 destaca-se entre os aços com baixo teor de carbono 
em sua composição. Ele apresenta boa usinabilidade e é também 
chamado de extra -doce. Este tipo de aço não adquire têmpera, mas é de 
grande maleabilidade e fácil de soldar-se. 
Suas principais aplicações são: parafusos e usos destinados a usinagem. 
 
 
Figura 11. Aço 1006 com resolução x100 Figura 12. Aço 1006 com resolução x200 
 
 
Figura 13. Aço 1006 com resolução x400 
 
 
 
 
 
 
Fotografias do aço SAE - 1045: 
 
 O aço SAE 1045 (figuras 14, 15 e 16) é um aço carbono com médio teor 
de carbono em sua composição química. É um aço comum de média 
resistência, pouca temperabilidade, usado em componentes estruturais e de 
máquinas, virabrequim, eixos, engrenagens comuns, peças forjadas. 
 
 
 
Figura 14. Aço 1045 com resolução x100 
 
Figura 15. Aço 1045 com resolução x200 
 
 
 
Figura 16. Aço 1045 com resolução x400 
 
 
Segundo a norma ABNT/SAE, os aços são descritos segundo sua composição 
química, a qual pode ser classificada a partir do número SAE-AISI, onde dois 
primeiros algarismos designam a classe do aço e os dois últimos designam a 
média do teor de carbono empregado multiplicados por 100. 
Exemplificando, para o aço 1006, os algarismos 06 representam o percentual 
médio de carbono de 0,06%. E o valor 10 representa a classe do aço, neste 
caso, classificado como um aço carbono. A norma admite uma variação de 
0,05% C como tolerância. (entre 0,01% e 0, 11%). Desta forma o aço 1006 é 
um ao carbono cujo percentual médio de carbono é de 0,06. 
Nas imagens obtidas em microscópio ótico percebe-se que dependendo da 
forma como se faz as etapas da micrografia, obtém-se um resultado diferente. 
A partir da leitura do material de Hubertus Colpaert, de onde o gráfico abaixo é 
proveniente, determina-se que as amostra onde a proporção de fases escuras 
(perlita) e claras (ferrita) é aproximadamente 8% para 92%, pode ser dito aço 
 
SAE 1006. As amostras onde a proporção é aproximadamente 55% para 45%, 
são ditas aço SAE 1045. Conforme gráfico a seguir. 
 
 
 
 
 
Nas imagens obtidas em microscópio ótico percebe-se que e dependendo da 
forma como se faz as etapas da micrografia, obtém-se um resultado diferente. 
Comparando as duas amostras dos aços, a diferença entre os aços 1006 e 
1045 fica explicitada. No aço 1006 as fases de cor escura (carbono) aparecem 
em menor tamanho que as do aço 1045, já que o ultimo possui quantidade de 
carbono superior ao primeiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Sabemos que a metalografia é um
importante estudo decorrente do fato de que 
as propriedades dos materiais dependem não só da sua composição química 
como também da sua estrutura. O experimento realizado proporcionou um 
entendimento mais amplo em relação aos diferentes tipos de aços existente no 
mercado. Sendo que a observação das microestruturas dos mesmos 
proporcionou, também, uma experiência quanto a diferenciação de cada tipo de 
aço com suas respectivas características. A prática no laboratório também foi 
uma forma de demonstrar que as várias etapas da metalografia podem 
interferir nos resultados finais, gerando incoerências no estudo dos aços. 
Portanto, é de suma importância a aplicação de uma boa técnica no manuseio 
das amostras juntamente com a boa prática das etapas do experimento, a fim 
de evitar uns resultados insatisfatórios. Enfim, conclui-se que os resultados 
foram condizentes, vez que as amostras de aço corresponderam com suas 
estruturas microscópicas, apesar de que algum as sofreram avarias ao longo 
do seu manuseio no laboratório. 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 COLPAERT, H. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. São 
Paulo. Edgard Blücher LTDA. 1974. 
 Preparação de amostras metalográficas. Spectru Instrumental Científico 
LTDADisponívelem:http://www.spectru.com.br/Metalurgia/diversos/polim.
pdf>Acesso em 08/09/2018.