Relatório de Análise Matalográfica

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faculdade satc
Carlos roberto roncaglio filho
diego cavaler loch
félix borges
lucas zanoni de rolt
relatório de análise metalográfica
Criciúma
Novembro – 2015
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Carlos roberto roncaglio filho
diego cavaler loch
félix borges
lucas zanoni de rolt
relatório de análise metalografica
Trabalho científico apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, da Faculdade SATC, como parte dos requisitos avaliativos da disciplina de Ciência e Tecnologia dos Materiais I.
Prof. Reginaldo Rosso Marcello
Criciúma
Novembro – 2015
lista de figuras 
FIG. 1 – SECAGEM DA AMOSTRA....................................................................................... 6
FIG. 2 – AÇO 4140 TEMPERADO.......................................................................................... 7
FIG. 3 – COMPOSIÇÃO QUÍMICA AÇO 4140 ..................................................................... 8
 
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sumário
41	introdução	�
52	análise metalográfica	�
52.1 MATERIAIS UTILIZADOS....................................................................................�
62.2 MÉTODOS UTILIZADOS	�
72.3 RESULTADOS E APLICAÇÕES	�
93	Considerações finais	�
10REFERÊNCIAS	�
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introdução 
O estudo metalográfico oferece informações das estruturas dos metais, fazendo assim parte da ciência dos materiais. O estudo que é realizado em cima da amostra possibilita a observação das interfaces e dos diferentes tipos de constituintes que compõe o metal. A parte de observação pode ser divida em duas como a microscopia, um estudo mais aprimorado da amostra, e macroscopia, que são análises mais cruas e de baixo custo.
A metalográfia possui diversas áreas onde é aplicada, como na indústria, por exmplo, onde é utilizada como controle de qualidade dos materiais fabricados podendo assim garantir a procedência do material, ou em fins de estudo onde o objetivo é aprender mais sobre as propriedades dos materiais e saber identificá-los por figuras microscópicas. Tudo que é estudado é uma forma de aprimorar o entendimento a respeito dos materiais para que o homem possa empregá-los da melhor maneira possível.
análise metalográfica
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.
Para a realização de um ensaio metalografico deve-se ter como objetivo revelar as interfaces entre os diferentes constituintes do metal. Assim é necessário a preparação da amostra, que consiste em corte ou desbaste, embutimento, lixamento, polimento, secagem e ataque químico.
2.1 MATERIAIS UTILIZADOS
Dentre os materiais utilizados para preparação da amostra e no processo de análise metalográfica, foram:
- Bancada adaptada para lixamento com saída de água;
- Suporte com entrada de água e fixação para lixas;
- Lixas d’água nº 80, 120, 220, 320, 400, 600, 1200 grão;
- Álcool etílico;
- Algodão;
- Secador;
- Alumina 10%;
- Politriz;
- Ácido nítrico (98% álcool etílico + 2% HNO3(ácido nítrico));
- Microscópio.
2.2 MÉTODOS UTILIZADOS
Iniciou-se lixando a amostra com uma lixa de grão 80 na bancada própria para lixamento com abastecimento de água. A água funciona para limpar as impurezas e resfriar a amostra. Após deixar a superfície uniforme, foi realizado o processo seguinte, girando a amostra 90º e trocando a lixa para uma de granularidade maior. O processo repetiu-se, seguindo da lixa de menor para maior granularidade, chegando até a lixa de grão 1200. 
Encerrando o processo de lixamento, foi feito a lavagem da amostra com água e álcool etílico, após secado com algodão com auxilio do secador. Em seguida foi realizado o polimento da amostra na politriz, utilizando água para arrefecimento e óxido de alumínio (alumina) como abrasivo, após este processo a face polida da amostra deverá apresentar uma aparência espelhada, não contendo nenhum risco. 
Dando sequencia na preparação da amostra, foi realizada a lavagem da amostra utilizando água e álcool etílico, em seguida secado a amostra. Finalizado esse processo, foi feio a caracterização das inclusões na amostra, com auxílio de um microscópio com resolução 100x.
Com o termino da análise das inclusões, a amostra foi submetida a um ataque químico utilizando ácido nítrico (Nital 2%), foi deixado à amostra submersa durante 7 segundos dentro do ácido nítrico, após esse período a amostra foi novamente lavada com água e álcool etílico, para posteriormente ser feito a secagem utilizando algodão e sacador. Na Fig.1 abaixo está sendo feita a secagem da amostra após o ataque químico.
FIG. 1 – SECAGEM DA AMOSTRA 
Após a amostra passar por todos estes processos de preparação, foi submetida novamente a uma análise microscópica, para assim descobrir qual o tipo de material se tratava a amostra, e também identificar suas características.
2.3 RESULTADOS E APLICAÇÕES
Na primeira análise da amostra, foi classificado que o material possui inclusões do tipo D(óxido, globular), série fina nº 5.
Após o ataque químico no material, foi realizado uma nova análise microscópica, identificando se tratar de um aço martensítico 4140, provavelmente temperado em óleo ou ar.
Abaixo segue imagem da amostra com uma resolução de 1000x:
FIG. 2 – AÇO 4140 TEMPERADO
É considerado um aço ligado de médio carbono, tendo em sua liga elementos como Cromo, Manganês e Molibdênio. Abaixo segue composição química do aço:
FIG. 3 – COMPOSIÇÃO QUÍMICA AÇO 4140
	Aço
	C
	Si
	Mn
	P
	S
	Cr
	Mo
	4140
	0.40%
	0.22%
	0.87%
	0.025%
	0.04%
	0.95%
	0.20%
 
Este material é conhecido pela sua aplicação em eixos com elevados diâmetros, que necessitam ter durabilidade na aplicação, isto por apresentar Cromo em sua composição química. É usado para beneficiamento, tem alta temperabilidade, porém apresenta uma má soldabilidade e uma razoável usinabilidade.
Considerações finais 
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 à 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.
REFERÊNCIAS
[1] COLPAERT, P. H. Metalografia dos Produtos siderúrgicos comuns. 3. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda., 1989.
[2] CALLISTER, Willian D. Ciência e engenharia dos materiais: uma introdução. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
[3] CHIAVERINI, Vicente,. Aços e ferros fundidos: características gerais, tratamentos térmicos, principais tipos. 7. Ed. ampl. e ver. São Paulo: 2005.
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