PRATICA REAÇÕES QUÍMICAS

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REAÇÕES QUÍMICAS 
METALOGRÁFICAS
Apresentação
1. OBJETIVO
Este experimento explora a técnica de metalografia sob a ótica das reações químicas que ocorrem 
durante o processo de ataque químico às amostras de materiais.
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
descrever o processo de ensaio metalográfico;•
indicar reagentes químicos apropriados ao ensaio metalográfico;•
descrever as reações químicas que ocorrem durante o ataque químico num ensaio 
metalográfico;
•
identificar as microestruturas de materiais metálicos como aço, cobre e latão.•
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS?
A metalografia é uma técnica muito utilizada nas áreas de engenharia mecânica e materiais. A 
técnica permite a identificação dos componentes microestuturais existentes em diversos materiais 
metálicos. Como parte essencial do ensaio, um ataque químico deve ser realizado de modo a 
promover a corrosão localizada na superfície da amostra e revelar sua microestrutura, para 
posterior análise no microscópio. Desta forma, o conhecimento acerca das reações químicas que 
ocorrem no processo, facilitam a compreensão e a utilização desta importante técnica de ensaio de 
materiais.
 
3. O EXPERIMENTO
Neste experimento você encontrará diversas amostras, já preparadas, de materiais metálicos. Estas 
amostras devem ser atacadas com os reagentes apropriados de modo a propiciar a corrosão 
localizada na superfície das amostras para posterior visualização e identificação no microscópio.
 
4. SEGURANÇA
Nesta prática serão utlizados luvas, jaleco e máscara.
 
5. CENÁRIO
No experimento você utilizará um microscópio metalográfico, além de diversas amostras de metais 
e reagentes químicos.
Bons estudos.
Sumário teórico
Acesse o sumário:
 
 
LABORATÓRIO DE QUÍMICA 
REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS 
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS 
 
 
 
A Metalografia é ramo da ciência que estuda a microestrutura dos metais e suas ligas. É 
importante notar que diversas propriedades físicas e mecânicas das ligas metálicas são 
diretamente relacionadas às suas microestruturas e aos microconstituintes presentes nas ligas. 
Desta forma, é possível se prever o comportamento de uma determinada peça metálica, a partir 
do conhecimento das microestruturas presentes naquela peça. 
Diferentes técnicas metalográficas permitem a observação e determinação da estrutura 
química e atômica das amostras, identificando fases e microconstituintes estruturais, a 
distribuição espacial dos grãos, além de inclusões, impurezas e defeitos. Em comum, estas 
técnicas envolvem a preparação das superfícies das peças, seguida de um ataque químico e 
posterior visualização destas superfícies a olho nu ou com aumento de até 10 vezes 
(Macroscopia), ou através de microscópio (Microscopia). 
O ataque químico é uma etapa fundamental no estudo metalográfico. Este ataque 
promove o contraste entre os diversos componentes na superfície da amostra, revelando assim 
sua microestrutura. Diversos reagentes podem ser utilizados neste processo, dependendo dos 
materiais e das microestruturas que se deseja estudar. Do ponto de vista químico, observa-se 
que estes reagentes promovem a corrosão localizada de alguns componentes químicos 
existentes no material da amostra. 
Para que seja possível um estudo microestrutural da superfície de um material deve ser 
sujeito a uma técnica de contraste (Químico, ótico ou mecânico) que proporcionará sua 
visualização. Ataques químicos são utilizados para criar um contraste na superfície da amostra, 
utilizando reagentes que corroem de maneira localizada alguns constituintes presentes no 
material. A escolha do reagente é importância para uma correta análise das características do 
 
 
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material. Existe a possibilidade de combinações que podem ser realizadas com estes reagentes 
com o objetivo da análise, cada um deles podem ou não criar contrates preferenciais em uma 
determinada estrutura. 
Como exemplos de reagente químicos utilizados em ataques metalográficos, podemos 
citar o Nital, Água Régia e Cloreto de Ferro II, entre outros. Nital é uma solução de ácido nítrico 
e álcool, normalmente utilizada para revelar a microestrutura de aços carbono (ligas de Ferro e 
Carbono). A água régia é uma mistura de ácido clorídrico com ácido nítrico concentrados, 
normalmente utilizada no ataque a aços inoxidáveis e de alta liga (ligas de ferro com carbono e 
demais elementos como cromo e molibdênio). Já o cloreto de ferro III, ou cloreto férrico, é uma 
substância formada por ferro e cloro (FeCl3) e utilizada no ataque a amostras de cobre e suas 
ligas. Como visto, é comum utilizar diferentes reagentes para diferentes materiais. 
A Figura 1 ilustra uma liga metálica (aço 1020), após ter sido submetida a todas etapas 
metalográficas (lixamento, polimento, ataque químico e análise pelo microscópio). 
 
 
Figura 1 – Análise metalográfica de uma liga aço 1020 (as regiões escuras indicam a presença de carbono, enquanto as mais 
claras são ricas em ferro). 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
Colpaert, Humbertus. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns, 4ª edição, 2008. 
Roteiro
Acesse o roteiro:
 
 
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INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
1. Neste experimento, você irá aprender a analisar as microestruturas dos 
materiais, utilizando diferentes tipos de reagentes químicos e o microscópio. 
 
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor Aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do 
VirtuaLab. 
 
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
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RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 
4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 
5. Realize teste de velocidade da internet. 
 
Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos 
Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção 
de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por 
Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! 
ATENÇÃO: 
O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER 
ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. 
O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMAMEMÓRIA RAM DE 4 GB. 
SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO 
BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE 
ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 
 
 
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PERGUNTAS FREQUENTES 
 
 
1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. 
 
d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> 
“Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o 
computador. 
 
 
 
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2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente 
novamente. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Verifique se o navegador está atualizado. 
 
 
 
 
 
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DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
• Microscópio; 
• Corpo de prova de aço 1020 previamente lixado e polido; 
• Corpo de prova de aço 1045 previamente lixado e polido; 
• Corpo de prova de aço 316 previamente lixado e polido; 
• Corpo de prova de cobre previamente lixado e polido; 
• Corpo de prova de latão previamente lixado e polido; 
• Corpo de prova de bronze previamente lixado e polido; 
• Nital 3%; 
• Cloreto Férrico; 
• Água Régia; 
• Água Destilada; 
• Álcool 96%; 
• Soprador Térmico; 
• Placa de Petri; 
• Béquer. 
 
 
 
 
 
 
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PROCEDIMENTOS 
 
1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO 
 
Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. 
 
2. AJUSTANDO O COLIMADOR DA FONTE DE RAIO-X 
 
Ponha um pouco do reagente Nital sobre a Placa de Petri. Em seguida, coloque o aço 
1020 na placa para que ocorra o ataque químico. Depois, a liga irá passar por um 
processo de limpeza com água e álcool e, por último, será submetida a um jato quente 
para secá-la totalmente. Descarte a solução contida na Placa de Petri. 
 
3. ANALISANDO O MATERIAL NO MICROSCÓPIO 
 
Coloque a amostra de aço 1020 no microscópio. Ajuste o foco e a luminosidade 
enquanto observa o material através do microscópio. Analise a microestrutura e, 
depois, retire a amostra do microscópio. 
 
4. REPETINDO AS ETAPAS COM AS OUTRAS AMOSTRAS 
 
Realize o ataque químico com as outras ligas presentes na mesa utilizando os regentes 
compatíveis com cada material. Analise a microestrutura de cada uma delas no 
microscópio. 
 
 
 
 
 
 
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5. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo 
com o que foi observado nos experimentos. 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
 
1. Descreva a análise feita através do microscópio da microestrutura da liga Aço 1020. 
 
 
 
2. Descreva a análise feita através do microscópio da microestrutura dos outros 
materiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TUTORIAL VIRTUALAB 
 
 
1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO 
 
Os equipamentos de proteção individual são obrigatórios para a realização do 
experimento. Dessa forma, acesse a câmera “EPIs”, clicando com o botão esquerdo do 
mouse sobre o menu lateral esquerdo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Abra as portas do armário, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas. 
 
 
 
Selecione os EPIs necessários ao experimento, clicando com o botão esquerdo do mouse 
sobre eles. Os EPIs utilizados serão: jaleco, luvas e máscara. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Note que na parte inferior da tela estão presentes todos os EPIs anteriormente 
selecionados. Caso você clique com o botão esquerdo do mouse neles, eles retornam 
para o armário, o que pode ocasionar a não permissão para a execução do experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. PREPARANDO A AMOSTRA 
 
Acesse a câmera “Mesa”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu lateral 
esquerdo. 
 
 
 
Selecione o reagente Nital e escolha a opção “Colocar na placa de Petri”. 
 
 
 
 
 
 
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Selecione o material aço 1020 e escolha a opção “Colocar na placa de Petri”. Para que o 
ataque químico ocorra. 
 
 
 
Após o ataque químico ter ocorrido a liga irá passar por um processo de limpeza com 
água e álcool. E em seguida será submetida a um jato quente para secá-la totalmente. 
Realize o ataque com todas as ligas presentes na mesa. Se atente aos regentes 
escolhidos para que sejam compatíveis ao material analisado. Caso o reagente não seja 
compatível com o material aparecerá a notificação marcada em vermelho abaixo. 
 
 
 
 
 
 
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3. ANALISANDO O MATERIAL NO MICROSCÓPIO 
 
Pegue a primeira liga que foi atacada, o aço 1020 e selecione a opção “Posicionar no 
microscópio”. 
 
 
 
Clique no microscópio com o botão esquerdo do mouse e escolha a opção “Utilizar o 
microscópio”. 
 
 
 
 
 
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Regule a barra de luminosidade e foco presente no canto inferior esquerdo da tela. 
 
 
 
Com os parâmetros visuais ajustados, analise o material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Clique com o botão esquerdo do mouse nos grãos dos materiais para que algumas 
informações referentes às microestruturas e às respectivas reações sejam apresentadas. 
 
 
 
Os blocos com as informações podem ser arrastados como mostra a figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. REPETINDO AS ETAPAS COM AS OUTRAS AMOSTRAS 
 
Repita os mesmos procedimentos experimentais do microscópio com as outras ligas. As 
análises das microestruturas dos materiais de forma detalhada podem ser realizadas 
com as ligas de aço. 
 
 
5. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com 
o que foi observado nos experimentos. 
 
Experimento
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Pós Teste
1) A diferença de cor observada na amostra de cobre é resultante de:
A) diferentes direções cristalográficas entre os grãos de cobre, uma vez que o cobre puro é 
composto de uma única fase;
B) duas microestruturas: o cobre alfa, com estrutura cúbica de face centrada, e o cobre beta, 
com estrutura cúbica de corpo centrado;
C) duas microestruturas: o cobre alfa, com estrutura cúbica de face centrada, e o cobre delta, 
com estrutura cúbica de corpo centrado.
2) Quais microestruturas foram encontradas nos aços 1020 e 1045?
A) Ferrita e perlita;
B) Ferrita e martensita;
C) Cementita e bainita.
3) A diferença de cor observada na amostra de latão é decorrente de:
A) diferentes direções cristalográficas entre os grãos de latão;
B) duas microestruturas: latão alfa e latão beta;
C) duas microestruturas: latão alfa e latão delta.
A imagem abaixo do microscópio corresponde a: 4) 
A) uma liga cobre-estanho, com fases Alfa e Beta;
B) uma liga cobre-estanho, com fases Alfa e Delta;
C) uma liga cobre-zinco, com fases Alfa e Beta.
5) Qual foi a diferença observada na microestrutura do aço inoxidável em comparação ao aço 
carbono 1020?
A) O aço 1020 disponibilizado no experimento é composto por ferro alfa (CCe perlita, enquanto 
o aço inoxidável por ferro gama (CCe ferro delta (CFC);
B) O aço 1020 disponibilizado no experimento é composto por ferro alfa (CCe perlita, enquanto 
o aço inoxidável por ferro gama (CFe ferro delta (CCC);
C) O aço 1020 disponibilizado no experimento é composto por ferro alfa (CCe perlita, enquanto 
o aço inoxidável por ferro gama (ortorrômbice ferro alfa (CCC).