micrografia

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Unioeste - Universidade Estadual do Oeste do Paraná 
Centro de Engenharias e Ciências Exatas 
Curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica 
 
 
 
 
 
 
 
 
Materiais de Construção Mecânica 
 
 
RELATÓRIO III - ENSAIO 
METALOGRÁFICO 
Micrografia 
 
 
 
 
 
 
 
Alunos: RA: 
1. LUCAS EMILIO 117393 
2. STEFANY HARTMANN 260925 
 
 
 
 
 
Foz do Iguaçu, 02 de abril. 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO 2 
1.1 MICROGRAFIA ........................................................................................................ 2 
1.1.1 LIXAMENTO ................................................................................................. 2 
1.1.2 POLIMENTO MECÂNICO .................................................................... 3 
1.1.3 ATAQUE ........................................................................................................ 3 
1.1.3.1 Alumina .......................................................................................................... 4 
1.1.4 MICROSCOPIA.............................................................................................. 4 
1.2 OBJETIVO GERAL ............................................................................................ 5 
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................... 5 
2 METODOLOGIA 6 
2.1 MATERIAIS .............................................................................................................. 6 
2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................... 6 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 10 
3.1 DADOS OBTIDOS .................................................................................................. 10 
3.2 ÁNALISE DE DADOS............................................................................................. 12 
4 CONCLUSÃO 16 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 17 
 
2 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 MICROGRAFIA 
 
O presente trabalho abordará sobre a micrografia e analises a seguir, onde, a mesma 
é uma técnica utilizada para analisar a estrutura interna dos materiais, especialmente os 
metais. Na metalografia, é possível visualizar as características dos grãos e das fases 
presentes no material, por meio de um processo de polimento, ataque químico e 
observação em microscópio ótico ou eletrônico. Na micrografia de aços, é possível 
avaliar a micro- estrutura e determinar a sua qualidade, o que é importante para garantir a 
resistência mecânica e a durabilidade do material. 
A micrografia dos aços é uma ferramenta importante para a análise da estrutura dos 
aços, permitindo a avaliação de características como tamanho e forma dos grãos, presença 
de inclusões, distribuição das fases presentes, entre outras. Com base nas informações 
obtidas por meio da micrografia, é possível realizar o controle de qualidade dos aços e 
determinar sua adequação para diversas aplicações. A micrografia também é utilizada em 
pesquisas científicas para entender o comportamento dos materiais em diferentes condições 
de temperatura, pressão e tensão, entre outros fatores. Sendo assim, no decorrer deste 
trabalho será abordado sobre algumas das características citadas anteriormente, sendo 
realizadas através das seguintes etapas: 
(a) Lixamento do CP; 
 
(b) Polimento; 
 
(c) Análise de inclusões; 
 
(d) Ataque químico; 
 
(e) Análise micrográfica. 
 
1.1.1 LIXAMENTO 
 
O processo de lixamento tem como objetivo de remover todos os danos causados pelo 
processo de corte (geralmente deformação), além de remover sulcos e riscos provenientes 
dos procedimentos anteriores, até que estes estejam em uma profundidade que seja possível 
seu desaparecimento no processo seguinte de preparação, o polimento. As amostras são 
3 
lixadas utilizando uma sequência de lixas que geralmente são: 220, 320, 440, 600 e visam 
diminuir gradativamente a profundidade dos riscos até que estejam em uma profundidade 
igual à da granulometria da última lixa da sequência (BORGES, 2009) 
 
1.1.2 POLIMENTO MECÂNICO 
 
O polimento é a etapa seguinte da preparação de amostras para análise micrográfica. 
Polimento assim como processo de lixamento tem como objetivo remover camadas 
deformadas além de remover completamente todos os riscos presentes na amostra mesmo 
aqueles que sejam microscópicos. O processo de polimento mecânico é o mais utilizado 
e é realizado por meio de partículas abrasivas que não estão fixas, mas em suspensão 
em líquidos. (ASM, 2004). 
Neste processo se utiliza politrizes circulares que utilizam um prato metálico coberto 
por tecidos especiais podendo ser secos ou umedecidos por soluções polidoras que podem 
ser aquosas ou oleosas. (BORGES, 2009) 
Contudo, esse processo demanda atenção pois pode ocasionar alguns defeitos na peça 
como: 
a) Cometas: Ocasionado pela pressão excessiva no momento do polimento; 
b) Manchas marrons: Resultante da falta de pressão contra o abrasivo, aparecendo 
no fim do processo; 
c) Auréolas escuras e heterogêneas: Acarretado pela lavagem com tempo 
excessivo, e pelo tardamento da secagem; 
d) Riscos: Causados pelo excesso de força no lixamento ou polimento. 
 
1.1.3 ATAQUE 
 
Com o objetivo de visualizar da estrutura de um material a amostra é submetida 
a mecanismos de criação de contrastes tornando assim possível a visualização de sua 
estrutura. Existe uma gama de métodos de criação de contrastes que podem ser utilizados 
para visualizar estruturas específicas. De acordo com a ASM esses métodos podem ser 
classificados como: Ótico, Químico ou Mecânico. 
A criação destes contrastes é imprescindível para que seja possível analisar a estrutura 
de uma amostra, uma superfície completamente polida refletirá a luz de forma 
4 
praticamente uniforme não sendo assim possível analisar sua estrutura. Dentre os 
métodos de criação de contrastes comentados o mais utilizado na Metalografia é o 
ataque químico. 
O ataque químico tem como objetivo revelar a microestrutura de uma amostra sob a 
luz de microscópio ótico utilizando reagentes químicos (ASM, 2004). 
 Assim, os constituintes podem ser observados devido a um método de corrosão 
localizada que como consequência modifica a forma de reflexão da luz na superfície 
amostra. 
Em outras palavras, ataques químicos criam uma superfície que refletirá a luz em 
diferentes direções, estes desvios causados na luz incidente podem ser causados por um 
desnível, por uma deposição de camada ou pela orientação dos cristais como ilustra a 
Figura 1 (COLPAERT, 2008). 
 
Figura 1: Contrastes criados devido a ataques químicos. 
 
 
Fonte: COLPAERT, 2008. 
 
1.1.3.1 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 subsequente. 
 
1.1.4 MICROSCOPIA 
 
O exame microscópico, com seus fatores de aumento, exige obviamente não só 
5 
cuidados especiais, mas principalmente equipamento muito preciso e altamente 
especializado. 
Com as ferramentas do mesmo é possível identificar as estruturas microscópicas de um 
objeto, que no caso deste estudo abordará a analise dos microconstituintes de um aço. 
Podendo ser elas: 
(a) Ferrita: Em visão microscópia apresenta grãos brancos com laminas finas pretas; 
 
(b) Perlita: Possui coloração escura, formando grãos que contornam a ferrita; 
 
(c) Cementita: Possui um brilho intenso, localizando-se de forma precipitada no 
contorno do grão. 
 
 
1.2 OBJETIVO GERAL 
 
Realizar exame metalográficoem amostra metálica, por meio de identificação 
microestrutural em microscópio ótico e registro digital das microestruturas. 
 
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Com base na introdução e objetivo geral, é possível definir os objetivos específicos, 
os quais tratam dos resultados a serem obtidos por meio do presente trabalho científico, 
sendo eles: 
(a) Verificar o teor de carbono a partir da microestrutura do material; 
 
(b) Identificar suas propriedades; 
 
(c) Analisar e determinar os defeitos da peça. 
 
 
2 METODOLOGIA 
 
2.1 MATERIAIS 
 
• Água; 
 
• Álcool etílico 70; 
 
• Alumina diluída; 
6 
 
• Corpo de Prova (CP) de aço hipoeutetóide recozido; 
 
• Lixadeira mecânica; 
 
• Lixas 220,320,400 e 600; 
 
• Politriz; 
 
• Microscópio; 
 
• Óculos de proteção; 
 
• Reagente de nital 2% 
 
• Secador. 
 
2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Inicialmente houve uma conversa inicial entre alunos e monitores, tendo uma breve 
explicação sobre a prática a ser realizada. Da qual, decorreria por meio de cinco etapas 
que serão debatidas posteriormente. 
Assim, após cada dupla escolher o corpo de prova (CP) de aço hipoeutetóide recozido, 
a ser utilizado na prática, deu-se início a primeira etapa, o lixamento, neste procedimento 
utilizou-se uma lixadeira mecânica para eliminar as marcas presentes na superfície do 
corpo de prova, como podemos ver na figura 2. 
 
Figura 2: Corpo de prova antes do lixamento. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
7 
O lixamento decorreu-se de maneira manual, iniciando da lixa de maior gramatura 
e terminando na lixa de menor granulometria para o acabamento do CP. Ainda, ao 
decorrer do processo, o material foi lixado em 4 lixas diferentes, onde em cada troca o 
CP foi rotacionado em 90º (passando pela primeira lixa duas vezes), tendo como objetivo 
remover os riscos deixados pelas lixas anteriores e eliminar marcas profundas da 
superfície, resultando em um melhor acabamento. 
Além disso, o lixamento ocorreu com gotejamento de água, uma vez que se fosse 
submetido ao calor poderia ter sua estrutura modificada, evitando assim o problema, 
como também, o processo ocorreu de maneira suave, pois se os riscos provocados polas 
lixas mais grossas não fossem apagados até o polimento, no momento do ataque, isso 
causaria o aparecimento de linhas escuras no CP (COLPAERT, 2008). 
Na segunda etapa, após o CP passar pelas quatro lixas, foi apresentado a politriz 
automática com disco giratório de feltro, da qual é umedecida com uma leve camada de 
abrasivo à base de alumina diluída como ilustra a figura 3, simultaneamente ao momento 
do polimento para que alcance a melhor preparação possível. 
 
Figura 3: Polimento do CP. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Assim, tal procedimento foi realizado pelos monitores, pois demanda um extremo 
cuidado para não ocasionar defeitos no material. Cujos, após ligarem o equipamento com 
uma velocidade de 600 rpm e a água do mesmo, seguraram a amostra levemente encima 
do pano de polimento, movimentando-a no sentido inverso ao da politriz. Além disso, 
de acordo com Silva (1978), uma grande vantagem de utilizar as politrizes automáticas é 
8 
a produção de superfícies bastante planas, assim como evitam a formação de caudas de 
cometa. 
Ainda, foi necessário que todos utilizassem óculos de proteção pois de acordo com o 
estudo realizado por Graciano (2013), a projeção de partículas gerada pela politriz pode 
 causar lesões nos olhos. 
Na terceira etapa, houve uma breve explicação sobre o procedimento a ser 
realizado dando enfase na importância do mesmo, a qual ocorreu por meio do 
microscópio, funcionamento do qual baseia-se na refração de luz. 
Deste modo, como o aço não permite a transmissão de luz em seu interior, a luz 
utilizada é refletida, iluminando o CP que será observado, passando através de um 
conjunto de lentes, que aumenta o tamanho da imagem, evidenciando a mesma na tela do 
computador para melhor visualização do corpo de prova como ilustra Figura 4. 
 
Figura 4: Microscópio com monitor. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Assim sendo, com objeto posicionado no microscópio é possível ajustar o foco e 
determinar qual a melhor lente para observação. Neste caso, primeiramente foi utilizado a 
lente que resultava em 100x de ampliação. 
Na quarta etapa, após analisar e realizar a avaliação inclusões, foi realizado dois 
ataques químicos com reagente de nital 2% , ilustrado na figura 5, onde utilizou-se o 
método de imersão, assim, o CP foi mergulhado duas vezes no composto de nital por 5 
segundos, com sua superfície virada para baixo tendo intervalo entre as imersões e após 
cada imersão seguia-se o seguinte processo: 
• Colocar o CP em água corrente; 
 
9 
• Borrifar álcool; 
 
• Secar com o secador. 
 
 
Figura 5: Composto de Nital. 
 
Fonte:Autores, 2023. 
 
 
A função do reagente de nital é permitir a identificação (visualização) dos contornos de 
grão e as diferentes fases na microestrutura. Outrossim, a água serve como um solvente 
universal e o álcool facilita a evaporação da água e secagem por convecção finaliza o 
processo. 
No último procedimento, após a realização do ataque químico, o CP estava pronto 
para ser analisado no microscópio. Com isso, a observação variou da lente de 100x para 
de 400x, tornando evidente a microestrutura do material, bem como seu contorno e a 
quantidade de grãos da perlita e da ferrita com lamelas de sementita, sendo assim, com a 
obtenção da imagem, utilizou-se o aplicativo ImageJ, do qual disponibiliza a porcentagem 
de ferrita e perlita presente na mesma, tornando possível analisar sua quantidade de 
carbono e algumas propriedades do material. 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
3.1 DADOS OBTIDOS 
 
Primeiramente, o corpo de prova passou pelas quatro lixas até que sua superfície ficasse 
apropriada para o ataque químico como observamos na Figura 6 e Figura 7. 
 
10 
Figura 6: Corpo de prova após a primeira e segunda lixa. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Figura 7: Corpo de prova após a terceira e quarta lixa. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Ademais, após o lixamento da superfície, os discentes foram instruídos sobre os defeitos 
que um mal polimento e secagem poderia causar e com isso o corpo de prova passou por 
um processo de polimento como observa-se na figura 8. 
 
Figura 8: Corpo de prova após o polimento. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
 
11 
Contudo, como pode-se observar no decorrer das etapas, foram realizadas duas análises 
microscópias, sendo uma delas apenas na condição da superfície polida, sem a necessidade 
de ataque, onde podem ser observadas alguns detalhes como trincas, poros e inclusões 
não-metálicas. Assim, realizou-se uma avaliação da quantidade de inclusões nos aços, 
comparando a imagem obtida com a imagem do livro (COLPAERT, 2008). Como ilustra 
na figura 9. 
Figura 9: Impureza nos aços. 
Fonte: COLPAERT, 2008. 
 
Assim, foi possível observar as impurezas do material e compará-la com a figura 10, 
determinando o tipo de inclusão presente no aço, das quais podem ser separadas em classes 
diferentes, como: A (tipo sulfureto), B (tipo alumina), C (tipo silicato) e D (tipo óxido 
globular). 
Figura 10: Comparação das inclusões do CP a 100x 
 
 Fonte:Autores, 2023. 
12 
Ainda, essas classes podem ser subdivididas em grossas e finas, como também, em 
5 grupos diferentes, dependendo da quantidade de inclusões que o material apresenta. 
Assim sendo, o de n⸰1 corresponde a uma quantidade pequena e o n⸰ 5 equivale a uma 
quantidade elevada. 
Isto feito, o CP estava pronto para o ataque químico. Tal ataque ocorreu que maneira 
rápida, sendo dois procedimentos de 5 segundos como observamos na Figura 11, com 
reativo de nital, e o resultado pode ser observado simultaneamente ao processo. 
 
Figura 11: Corpo de prova após o primeiro e segundo ataque . 
 
Fonte:Autores, 2023. 
 
Além disso, pode-se observar a diferença na Figura 12 do CP antes e depoisdo ataque. 
Tal mudança ocorreu em maior parte na sua coloração, uma vez que após o ataque a 
superfície do aço ficou mais escura e perdeu o efeito espelhado. 
 
Figura 12: Corpo de prova antes e após o ataque. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Desse modo, com o CP pronto para realização da micrografia, assim o fez capturando 
13 
uma imagem a 100x e outra a 400x, como ilustra a figura 13, podendo comparar mesma 
com qual recristalização e crescimento dos grãos que mais se assemelha a micrografia 
obtida tendo como possibilidade do tamanho 1 ao 8, concluindo-se que o mais parecido 
com 7 como demonstra a imagem 14. 
 
Figura 13: Micrografia do CP a 100x e 400x respectivamente. 
 
Fonte:Autores, 2023. 
 
 
Figura 14: Recristalização e crescimento dos grãos. 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
 
14 
3.2 ÁNALISE DE DADOS 
 
Inicialmente, como pode-se observar na figura 2, o CP selecionado para realização da 
prática não apresentava nenhuma penetração nem defeito aparente, apresentando somente 
alguns riscos, portanto o processo de lixamento decorreu-se de modo rápido e tranquilo. 
Assim, realizou-se o polimento, e como observa-se na figura 8, a superfície do metal 
polida corretamente reflete a luz de forma homogênea, portanto não permite distinguir os 
microconstituintes de sua estrutura. 
Contudo, como pode-se observar no decorrer das etapas, foram realizadas duas análises 
microscópias, sendo uma delas apenas com a superfície polida, sem a necessidade de 
ataque, onde detalhes como trincas, poros e inclusões não-metálicas podem ser observadas 
na condição de polimento da superfície, como foi comparado anteriormente. 
Portanto, após realizar essa análise concluiu-se que o aço apresentava marcas de riscos 
resultantes do lixamento, como também, possuía inclusões do tipo D-5, óxido-globular, 
de série grossa, como ilustra a figura 10. 
Ainda, de acordo com o livro do Colpaert, (2008), essas impurezas estão ligadas a 
reações que ocorrem no aço líquido, durante seu processo de fabricação, atribuindo pro- 
propriedades mecânicas diferentes ao mesmo, como formabilidade, tenacidade, 
usinabilidade e resistência à corrosão. De modo geral, quanto menor ou menos 
significativa for a inclusão, melhor é a qualidade do aço. Por isso, avaliar as inclusões não 
metálicas é importante para controlar a qualidade. 
Ademais, na segunda análise microscópica, por conta do ataque químico realizado, é 
possível observar a microscopia do material, ou seja, suas fases. Onde, alguns grãos e fases 
serão mais atacados pelo reagente que outros. Isso faz com que cada grão e fase reflita a 
luz de maneira diferente de seus vizinhos. Isso realça os contornos e grão e dá diferentes 
tonalidades às fases permitindo sua identificação das mesmas no microscópio 
Assim, observando a imagem 13 é possível distinguir os dois microconstituintes 
presentes no CP, uma vez que se trata de um aço hipoeutetóide. Sendo eles, a perlita 
(parte escura), e a ferrita com lamelas de cementita (parte clara). Ainda, temos que a 
ferrita presente, se formou antes da temperatura eutetóide, ou seja, se chama ferrita pró-
eutetoide, contudo, apesar de se formar antes, possui a mesma quantidade de carbono. 
Desse modo, sabendo o que cada tonalidade representa, é possível estimar a quantidade 
de carbono presente no CP, para isso, utilizou-se o aplicativo ImageJ, do qual viabiliza a 
porcentagem de partes claras e escuras que a micrografia obtida possui como demostra 
15 
a figura 16. Com isso, obteve-se que 49,62% corresponde a quantidade de ferrita e, 
consequentemente, 50,38% equivale a quantidade de perlita. 
 
Figura 16: Obtenção da porcentagem de partes claras pelo ImageJ. 
 
 
Fonte: Autores, 2023. 
 
Sendo assim, sabendo que a perlita possui 0,8% de carbono e a ferrita 0,022%, 
realizando uma regra de três invertida, é possível estimar que a porcentagem de carbono 
presente no aço é igual a 0,4%, o que está dentro da faixa de variação para um aço 
hipoeutetóide como afirma o livro do Colpaert, (2008). 
Ainda, de acordo com Luz (2017), pode-se determinar que o aço utilizado é do tipo 
SAE1040, tratado termicamente, onde o mesmo pode ser utilizado para peças forjadas, 
barra de distribuição, biela, eixo, haste de amortecedor, alavanca de freio, parafuso de 
ancoragem 
Além disso, as referências de tamanhos de grãos foram coletadas a 100x, da 
qual será comparado com a granulometria obtida na micrografia, onde a mesma é 
importante, pois dependendo de seu tamanho sua propriedade pode se alterar. 
Ademais, temos que os planos cristalográficos estão alinhados em um grão, isso se da 
através de seu resfriamento, assim quando resfria esses pontos que se solidificam antes 
ditam a orientação dos planos, e quando vão se encontrando e não batem formam os 
16 
contornos de grãos, que são as mudanças de planos cristalográficos. Desse modo, ao 
analisar as figuras 13 e 15, e concluir que o n de grão é o n7, pode-se dizer que o material 
possui uma maior discordância, podendo deformar mais (maior ductilidade), resfriando de 
forma mais rápida, por isso apresenta muitos contornos de grãos. 
 
4 CONCLUSÃO 
 
Portanto, os objetivos propostos foram alcançados, pois foi possível realizar o exame 
metalográfico a partir da micrografia, e determinar algumas propriedades do material, 
onde ao analisar o corpo de prova de aço hipoeutetóide recozido, alcançou-se a 
quantidade de carbono estimada, equivalente a 0,4%, ou seja, ele possui praticamente a 
mesma quantidade de perlita e de ferrita. 
Ainda, o CP não aparentava defeitos a olho nu inicialmente. Porém, ao decorrer do 
processo, foi possível identificar a presença de inclusões não metálicas. Outrossim, após 
os ataques químicos, identificou-se que o CP passou por processos de fabricação térmico 
de recozimento como o próprio nome já diz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
REFERÊNCIAS 
 
BORGES, J. N. (2009). Preparação de amostras para análise microestrutural. Santa 
Catarina: UFSC. 
 
COLPAERT, H.; COSTA, A. L. V. da et al. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 
[S.l.]: Editora Blucher, 2008. 
 
GRACIANO, Silvana M. Fernandes. Investigação das Condições de Trabalho em Oficinas de 
Chapeação e Pintura na Região de Tubarão – SC. Tubarão: UNISUL Universidade do Sul de 
Santa Catarina, 2013. 
 
SILVA, Ubirajara Marques de Carvalho e. Técnicas e Procedimentos na Metalografia Prática, I. 
Rossi Editora, São Bernardo do Campo, SP, 1978. 
 
VANDER VOORT, G. F. Color Metallography, In: ASM Handbook - Metallography and 
Microstructures. ASM International, v. 9, p. 332-354, 20 
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