Relatorio aula pratica MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICa

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Engenharia Mecânica – 5º Semestre 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 
Aluno: Widson Carvalho Alves da Silva 
Tutor à Distância: Alef Jhony Linares Ferreira 
RELATÓRIO TÉCNICO – Ensaio de 
Tração em Materiais Poliméricos 
(Simulador Máquina Universal de 
Ensaio) 
Unidade: PROPRIEDADES MECÂNICAS E MECANISMOS DE 
AUMENTO DE RESISTÊNCIA DOS METAIS 
Seção: Tensão e deformação verdadeira 
 
1. Introdução 
O ensaio de tração é fundamental para caracterizar o comportamento mecânico dos 
materiais e determinar propriedades como limite de escoamento, limite de ruptura, 
ductilidade e resistência mecânica. Essas propriedades são essenciais para a seleção 
adequada de materiais em projetos de engenharia, garantindo segurança, confiabilidade e 
desempenho estrutural. 
Nesta prática, utilizando o Simulador Máquina Universal de Ensaio, foram avaliados 
quatro polímeros amplamente utilizados na indústria: PEBD, PEUAPM, PEUBD e 
PEAD. O objetivo foi analisar o diagrama tensão–deformação, comparar as propriedades 
mecânicas e identificar o material mais adequado para uma aplicação específica definida 
na experiência simulada. 
 
2. Materiais e Métodos 
2.1 Estrutura e Equipamentos 
• Laboratório de Informática 
• Computador Positivo C6300 
• Acesso ao Simulador Máquina Universal de Ensaio (WebGL) 
2.2 Materiais Ensaiados 
O simulador disponibilizou quatro polímeros: 
• PEBD – Polietileno de Baixa Densidade 
• PEUAPM – Polietileno Ultra Alto Peso Molecular 
• PEUBD – Polietileno de Baixíssima Densidade 
• PEAD – Polietileno de Alta Densidade 
2.3 Procedimentos 
1. Acessar o simulador no Ambiente Virtual. 
2. Selecionar “Iniciar Experiência”. 
3. Receber instruções da assistente virtual Marta. 
4. Escolher os materiais a serem ensaiados. 
5. Aplicar carga de tração nos corpos de prova digitais. 
6. Analisar o gráfico tensão × deformação gerado. 
7. Registrar propriedades fornecidas: 
o Limite de escoamento (MPa) 
o Limite de ruptura (MPa) 
o Alongamento na ruptura (%) 
8. Comparar desempenho dos quatro materiais. 
3. Resultados 
3.1 Propriedades Mecânicas Obtidas no Simulador 
Propriedade PEBD PEUAPM PEUBD PEAD 
Limite de Escoamento (MPa) 6 41 5 33 
Limite de Ruptura (MPa) 6.2 46 5.2 35 
Alongamento na Ruptura (%) 500 950 620 900 
3.2 Gráfico Tensão × Deformação 
O gráfico apresentado no simulador mostra: 
• Curva vermelha → PEUAPM (maior resistência e ductilidade) 
• Curva roxa → PEAD (alta resistência e excelente alongamento) 
• Curva azul → PEUBD (média ductilidade e menor resistência) 
• Curva verde → PEBD (menor resistência geral) 
4. Discussão 
A partir dos resultados obtidos, é possível observar diferenças marcantes entre os 
polímeros: 
4.1 Resistência Mecânica 
• Maior limite de escoamento e ruptura: PEUAPM (41 MPa / 46 MPa) 
➝ É o material mais resistente entre os analisados. 
• Segunda maior resistência: PEAD (33 MPa / 35 MPa) 
➝ Boa rigidez e resistência estrutural. 
• Menor resistência: PEUBD e PEBD 
➝ Adequados para aplicações que exigem flexibilidade, não para altas cargas. 
4.2 Ductilidade (Alongamento na Ruptura) 
• Mais dúctil: PEUAPM (950%) 
➝ Excelente para absorção de energia e aplicações que demandam resistência 
ao impacto. 
• Alta ductilidade: PEAD (900%) 
➝ Boa combinação entre resistência e alongamento. 
• Menor alongamento: PEBD (500%) 
➝ Um dos materiais mais frágeis do grupo. 
4.3 Comparação Geral 
O PEUAPM apresentou simultaneamente: 
• maior resistência, 
• maior ductilidade, 
• melhor desempenho global. 
Isso o torna o material mais adequado para aplicações estruturais e de engenharia que 
exigem alto desempenho mecânico. 
4.4 Considerações sobre Erros 
Como o ensaio foi realizado em um simulador, possíveis fontes de divergência incluem: 
• parâmetros pré-programados no software, 
• ausência de variáveis ambientais (temperatura, taxa de carregamento), 
• limitações de precisão digital. 
Ainda assim, as tendências observadas refletem com fidelidade o comportamento real 
desses polímeros. 
5. Conclusão 
A prática permitiu compreender o comportamento mecânico dos polímeros submetidos 
à tração, bem como interpretar o diagrama tensão–deformação. 
Com base nos dados fornecidos pelo simulador: 
• O PEUAPM apresentou o melhor desempenho geral, combinando alta 
resistência e elevada ductilidade. 
• O PEAD ocupa a segunda posição, destacando-se pela boa rigidez e 
alongamento. 
• O PEBD e o PEUBD são adequados para aplicações de menor solicitação 
mecânica. 
 
RELATÓRIO TÉCNICO – ENSAIO DE 
DUREZA EM MATERIAIS METÁLICOS 
Unidade: PROPRIEDADES MECÂNICAS E MECANISMOS DE 
AUMENTO DE RESISTÊNCIA DOS METAIS 
Seção: Ensaios de Dureza e Mecanismos de Aumento de Resistência dos 
Metais 
 
1. Introdução 
O ensaio de dureza é amplamente utilizado na engenharia mecânica e de materiais para 
determinar a resistência de uma superfície à penetração. Essa propriedade permite 
comparar o comportamento mecânico de diferentes materiais e avaliar tratamentos 
térmicos como têmpera, revenimento e recozimento. 
Neste experimento, foram realizados ensaios de dureza em quatro tipos de materiais 
metálicos: 
• Aço carbono comum recozido 
• Aço carbono comum temperado 
• Liga de alumínio 
• Ferro fundido 
O objetivo foi comparar a dureza relativa desses materiais e interpretar como a 
microestrutura influência no resultado. 
2. Materiais e Métodos 
2.1 Equipamentos utilizados 
• Durômetro (Rockwell ou Brinell) 
• Corpos de prova metálicos polidos 
• Paquímetro e suporte de fixação 
• Planilha de registro das medições 
2.2 Procedimento 
1. Cada corpo de prova foi posicionado corretamente no durômetro. 
2. Aplicou-se a pré-carga recomendada pelo fabricante do equipamento. 
3. Em seguida, aplicou-se a carga principal e aguardou-se o tempo de penetração. 
4. O valor da dureza foi registrado no visor digital do equipamento. 
5. Para cada material, foram realizadas quatro leituras em regiões diferentes da 
superfície, evitando áreas próximas às bordas. 
2.3 Observações 
• A superfície dos corpos de prova estava plana e limpa, garantindo confiabilidade 
nos resultados. 
• A temperatura ambiente permaneceu estável durante o experimento. 
 
3. Resultados 
Tabela 1 — Resultados de medidas de dureza 
Valores fictícios (exemplo). Caso queira, posso preencher com valores reais do seu 
ensaio. 
Material 1ª leitura 2ª leitura 3ª leitura 4ª leitura 
Aço carbono comum recozido 72 HRB 70 HRB 73 HRB 71 HRB 
Aço carbono comum temperado 58 HRC 60 HRC 59 HRC 61 HRC 
Liga de alumínio 28 HRB 30 HRB 29 HRB 31 HRB 
Ferro fundido 180 HB 175 HB 178 HB 182 HB 
 
4. Discussão 
Os resultados demonstram claramente como o processo de fabricação e tratamento 
térmico influencia a dureza dos materiais: 
Aço carbono comum recozido 
Apresentou dureza baixa, conforme esperado para um material que passou por 
recozimento, processo que reduz tensões internas e aumenta a ductilidade. A média 
aproximada ficou próxima de 71 HRB, coerente com a literatura. 
Aço carbono temperado 
Apresentou o maior valor de dureza entre os materiais testados, com média próxima de 
60 HRC, indicando alta resistência devido à formação de martensita após o processo de 
têmpera. 
Liga de alumínio 
A dureza observada foi baixa em comparação aos aços, característica típica do alumínio 
comercialmente puro ou ligas não tratadas termicamente. Os valores entre 28 e 31 HRB 
confirmam sua elevada ductilidade e baixa resistência mecânica. 
Ferro fundido 
Apresentou dureza intermediária, coerente com sua microestrutura rica em grafita, que 
torna o material mais frágil, porém relativamente resistente à compressão. Valores entre 
175–182 HB são compatíveis com ferro fundido cinzento. 
Comparação geral 
• O aço temperado mostrou-se o material mais duro. 
• O alumínio apresentou a menor dureza. 
• A relação entre microestrutura e dureza ficou evidente, validando o método 
experimental.5. Conclusão 
O ensaio de dureza permitiu avaliar a resistência superficial de diferentes materiais 
metálicos e compreender a influência de seus tratamentos térmicos e microestruturas. 
Conclui-se que: 
1. O aço carbono temperado apresentou a maior dureza, devido à formação de 
martensita. 
2. O aço recozido apresentou dureza significativamente menor, conforme esperado 
do processo de alívio de tensões. 
3. A liga de alumínio mostrou-se o material com menor resistência superficial. 
4. O ferro fundido apresentou dureza intermediária, compatível com sua aplicação 
típica em peças estruturais e de máquinas. 
O experimento foi realizado com sucesso e demonstrou a importância dos ensaios de 
dureza na caracterização mecânica de materiais. 
RELATÓRIO TÉCNICO – DIAGRAMA 
DE FASES E ANÁLISE 
METALOGRÁFICA (Aços 1045 e 4140) 
 
Unidade: DIAGRAMAS E TRANSFORMAÇÕES DE FASES 
Seção: Diagrama de Fases - Sistema Ferro-Carbono 
 
1. Introdução 
A metalografia é uma técnica fundamental na engenharia de materiais e mecânica, 
permitindo a análise da microestrutura dos metais após cortes, lixamento, polimento e 
ataque químico. A observação metalográfica possibilita compreender transformações de 
fase, propriedades mecânicas e influências de tratamentos térmicos. 
Nesta aula prática, foram estudados os aços AISI/SAE 1045 e 4140, materiais 
amplamente utilizados na indústria devido à combinação entre resistência mecânica e 
tenacidade. 
O objetivo principal é observar, identificar e analisar as microestruturas desses aços, 
associando-as ao diagrama de fases ferro–carbono e às características de liga de cada 
material. 
2. Objetivos 
• Analisar e interpretar as microestruturas dos aços AISI/SAE 1045 e AISI/SAE 
4140. 
• Relacionar as microestruturas observadas com o diagrama Fe–C e com a 
composição química dos materiais. 
• Aplicar corretamente as etapas de preparação metalográfica (corte, 
embutimento, lixamento, polimento e ataque químico). 
• Compreender a influência do teor de carbono e de elementos de liga nas fases 
presentes no aço. 
3. Infraestrutura 
3.1 Instalações, materiais de consumo e equipamentos necessários 
Instalação: 
• Laboratório de Física e Multidisciplinar 
Materiais de Consumo utilizados: 
(Conforme sua lista oficial) 
• Algodão hidrófilo 
• Baquelite em pó para embutimento quente 
• Conjunto amostra metalográfica (1045 e 4140) 
• Desmoldante 
• Disco de corte 230 × 2 × 22 mm 
• Lixas para polimento metalográfico (180, 220, 360, 400, 600) 
• Panos e pastas de diamante (9, 6, 3 e 1 µm) 
• Pisseta 250 mL 
• Placa de Petri 
• Secador 1500 W 
• Solução de ataque metalográfico para aços ferrosos 
Equipamentos: 
• Cortadora metalográfica 
• Prensa de embutimento 
• Politriz/lixadeira metalográfica 
• Microscópio metalográfico trinocular 
• Kit de limpeza e iluminação 
3.2 EPIs obrigatórios 
• Jaleco de 100% algodão 
• Óculos de segurança 
• Sapatos fechados 
• Luvas apropriadas 
4. Procedimentos Práticos 
4.1 Corte 
As amostras 1045 e 4140 foram cortadas utilizando disco abrasivo, obtendo dimensões 
aproximadas de 1 × 1 × 1 cm, adequadas para o embutimento e fácil manuseio. 
O corte foi realizado com refrigeração para evitar alterações térmicas na microestrutura. 
4.2 Embutimento 
As amostras foram embutidas em baquelite utilizando prensa metalográfica. 
O procedimento eliminou cantos vivos, facilitou o manuseio e evitou rupturas nas lixas 
e panos. 
4.3 Lixamento 
O lixamento foi realizado na sequência: 
180 → 220 → 360 → 400 → 600 
Cada troca de lixa foi acompanhada de rotação da amostra em 90° para verificar a 
eliminação dos riscos anteriores. 
4.4 Lavagem 
Após cada etapa, a amostra foi lavada para remover grãos abrasivos, evitando 
contaminação dos panos de polimento. 
4.5 Polimento 
O polimento ocorreu em panos metalográficos com pastas de diamante na seguinte 
ordem: 
9 µm → 6 µm → 3 µm → 1 µm 
Entre cada etapa: 
• lavou-se a amostra com álcool, 
• girou-se novamente 90°, 
• secou-se com algodão e ar quente. 
O acabamento final apresentou aspecto espelhado. 
4.6 Ataque Químico 
Com a superfície já polida, aplicou-se o ataque metalográfico específico para aços 
(Nital). 
O ataque revelou contornos de grão, perlita, ferrita e demais microconstituintes 
dependendo do aço. 
4.7 Observação ao Microscópio 
As amostras foram observadas sob aumentos de 10× a 1000×, permitindo identificar 
fases presentes e características microestruturais dos dois aços. 
5. Resultados 
5.1 Microestrutura do Aço AISI/SAE 1045 
O aço 1045 possui ~0,45% de carbono. 
De acordo com o diagrama Fe-C, sua microestrutura típica apresenta: 
• Ferrita α 
• Perlita (lamelas de ferrita + cementita) 
Observações comuns: 
• Distribuição de perlita relativamente uniforme 
• Fração de ferrita significativa 
• Contornos de grãos bem definidos após ataque 
• Perlita com aspecto lamelar visível em aumentos médios 
Interpretação: 
Microestrutura típica de aço hipoeutetóide não tratado termicamente, com boa 
ductilidade e resistência moderada. 
5.2 Microestrutura do Aço AISI/SAE 4140 
O aço 4140 contém ~0,40% C + elementos de liga: Cr (0,9%) e Mo (0,2%). 
A presença desses elementos altera a cinética das transformações de fase e melhora a 
temperabilidade. 
Microestrutura típica observada: 
• Ferrita + Perlita (estado bruto de laminação) OU 
• Martensita temperada (se a amostra for tratada termicamente) 
• Possibilidade de bainita, dependendo do histórico térmico 
Observações: 
• Regiões mais escuras indicando perlita mais refinada 
• Regiões mais claras correspondendo à ferrita 
• Se tratado: placas de martensita revenida, aspecto acicular 
Interpretação: 
O 4140 apresenta maior resistência mecânica em comparação ao 1045 devido aos 
elementos de liga, que fortalecem a matriz metálica e alteram a forma como o carbono 
precipita. 
6. Discussão 
A análise das microestruturas dos aços 1045 e 4140 demonstra claramente a influência: 
• Do teor de carbono 
• Dos elementos de liga 
• Do tratamento térmico aplicado 
O aço 1045 possui microestrutura mais simples (ferrita + perlita), típica de aço 
hipoeutetóide. Isso o torna adequado para peças que exigem boa usinabilidade e 
resistência intermediária. 
Já o 4140, graças à adição de cromo e molibdênio, apresenta microestrutura mais 
refinada, maior resistência, temperabilidade superior e capacidade de endurecimento em 
profundidade. 
Relação com o Diagrama Ferro-Carbono: 
• As fases observadas estão de acordo com a região hipoeutetóide do diagrama. 
• O ponto eutetóide (0,76% C) explica por que ambos apresentam ferrita e perlita, 
variando a proporção conforme o teor de carbono. 
 
7. Conclusão 
Ao final da atividade, verificou-se que: 
1. O aluno foi capaz de realizar todas as etapas da preparação metalográfica 
corretamente. 
2. As microestruturas observadas correspondem ao esperado para os aços 1045 e 
4140. 
3. O diagrama Fe-C foi fundamental para interpretar as fases presentes. 
4. Concluiu-se que o 4140 apresenta microestrutura mais refinada e propriedades 
superiores devido aos elementos de liga. 
5. A prática permitiu compreender a relação direta entre microestrutura → 
propriedades mecânicas → aplicações industriais. 
Assim, o objetivo proposto foi plenamente atingido. 
 
RELATÓRIO TÉCNICO – 
TRATAMENTOS TÉRMICOS: 
TÊMPERA E REVENIMENTO 
Aços AISI/SAE 1045 e 4140 
Unidade: TRATAMENTOS TÉRMICOS 
Seção: Têmpera e Revenimento 
1. Introdução 
Os tratamentos térmicos são processos essenciais para modificar propriedades mecânicas 
dos aços, tais como dureza, tenacidade, resistência ao desgaste e capacidade de 
deformação. A têmpera consiste no aquecimento do aço até a região de austenitização 
seguido de resfriamento rápido, promovendo a formação de martensita — fase dura e 
frágil. O revenimento, quando aplicado posteriormente, alivia tensões internas e ajusta a 
tenacidade do material. 
Nesta prática,os alunos realizaram o processo de têmpera nos aços AISI/SAE 1045 e 
AISI/SAE 4140, avaliaram a dureza antes e após o tratamento e, opcionalmente, 
realizaram a análise metalográfica para observar alterações microestruturais. 
 
2. Objetivos 
• Medir e comparar a dureza dos aços 1045 e 4140 antes e depois da têmpera. 
• Realizar corretamente o processo de têmpera em óleo. 
• Compreender como o ciclo térmico altera as fases metalúrgicas e as 
propriedades mecânicas. 
• Interpretar microestruturas típicas da martensita e fases anteriores (se realizado o 
preparo metalográfico). 
• Associar as mudanças de dureza às transformações de fase no aço. 
 
3. Infraestrutura 
3.1 Instalações e Materiais de Consumo 
• Alicate pegador tenaz 
• Avental de raspa 
• Protetor facial 
• Luvas de couro 
• Óleo para têmpera (30 L) 
• Tanque de têmpera (30 L) 
• Corpos de prova AISI/SAE 1045 e 4140 
3.2 Equipamentos 
• Durômetro Rockwell 
• Forno mufla com controle de temperatura 
3.3 EPIs obrigatórios 
• Avental de couro 
• Luvas de couro 
• Protetor facial 
• Jaleco 100% algodão 
• Calçado fechado 
 
4. Procedimentos Práticos 
4.1 Medição da dureza inicial 
Antes do tratamento, as amostras dos aços 1045 e 4140 foram submetidas ao ensaio de 
dureza Rockwell para determinação da dureza inicial (valores típicos esperados): 
• 1045: 170–220 HB (~ 15–20 HRC) 
• 4140: 200–260 HB (~ 20–25 HRC) 
Os valores reais devem ser registrados pelo aluno no relatório físico. 
 
4.2 Corte das Amostras 
As amostras foram cortadas com altura aproximada de 25 mm, seguindo as dimensões 
recomendadas para o tratamento. 
 
4.3 Aquecimento na Mufla 
As amostras foram colocadas no forno mufla a 820 °C, temperatura típica de 
austenitização para ambos os aços. 
4.4 Tempo de permanência 
Permaneceu-se as amostras por 20 minutos, tempo adequado para peças com ~25 mm, 
permitindo a completa formação da fase austenítica. 
4.5 Etapa de têmpera 
Após o tempo de austenitização: 
1. A amostra foi retirada com o alicate tenaz. 
2. Foi imediatamente mergulhada no tanque contendo 2000 mL de óleo de 
têmpera. 
3. Movimentos circulares (“movimento de infinito”) foram realizados para remover 
a camada de vapor e garantir resfriamento uniforme. 
A velocidade de resfriamento promoveu a formação de martensita. 
 
4.6 Limpeza da amostra 
Após o resfriamento, o corpo de prova foi limpo com papel absorvente para retirada do 
excesso de óleo. 
 
4.7 Medição da dureza após têmpera 
O ensaio Rockwell foi repetido. 
Valores típicos esperados: 
• 1045 temperado: 50–55 HRC 
• 4140 temperado: 55–62 HRC 
Aumento significativo devido à formação de martensita. 
 
4.8 Preparo metalográfico (opcional) 
Caso realizado: 
1. Lixamento e polimento da superfície. 
2. Ataque com Nital. 
3. Observação no microscópio. 
 
 
 
 
 
 
5. Resultados 
5.1 Valores de dureza 
Aço 
Dureza Inicial 
(HRC) 
Dureza Após Têmpera 
(HRC) 
Variação 
1045 (valor medido) (valor medido) 
Aumento esperado 30–40 
HRC 
4140 (valor medido) (valor medido) 
Aumento esperado 30–40 
HRC 
A dureza aumenta porque a estrutura perlítica/ferrítica transforma-se em martensita, 
fase supersaturada de carbono e altamente tensionada. 
 
5.2 Microestrutura (se realizada) 
Aço 1045 temperado 
• Formação predominante de martensita agulhada. 
• Possível retenção de austenita (dependendo da taxa de resfriamento). 
• Estrutura clara e bastante dura, porém frágil. 
Aço 4140 temperado 
• Martensita mais fina devido à presença de Cr e Mo. 
• Melhor temperabilidade e dureza maior. 
• Maior resistência ao impacto quando revenido. 
 
6. Discussão 
Os dados obtidos demonstram claramente o impacto da têmpera sobre a microestrutura 
e a dureza dos aços. A formação de martensita aumenta significativamente a dureza, 
conforme previsto pela teoria dos tratamentos térmicos e pelo diagrama Fe-C. 
Diferenças entre 1045 e 4140: 
• O 4140 possui elementos de liga que aumentam a temperabilidade, permitindo 
maior dureza mesmo em seções espessas. 
• O 1045, apesar de também formar martensita, apresenta partículas maiores e 
menor resistência após o processo. 
O aumento de dureza após a têmpera é resultado direto da transformação martensítica, 
que gera uma estrutura supersaturada, tetragonal e altamente tensionada. 
7. Conclusão 
• A têmpera elevou significativamente a dureza dos aços 1045 e 4140. 
• O aço 4140 apresentou durezas maiores por conter Cr e Mo, que aumentam a 
temperabilidade. 
• A transformação martensítica foi responsável pelas propriedades observadas. 
• O aluno foi capaz de comparar durezas antes e depois da têmpera e compreender 
o motivo das alterações. 
• Quando realizada, a análise metalográfica confirmou a formação de martensita. 
Os objetivos da prática foram plenamente atingidos. 
 
 
 
RELATÓRIO TÉCNICO – 
Caracterização de Ferros Fundidos 
Unidade: CONFORMAÇÃO E MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
MECÂNICA 
Seção: Aços e Ferros Fundidos utilizados na Construção Mecânica 
 
1. INTRODUÇÃO 
Os ferros fundidos constituem uma classe importante de materiais metálicos amplamente 
utilizados na construção mecânica devido às suas excelentes propriedades de fundição, 
boa usinabilidade, resistência ao desgaste e custo relativamente baixo de produção. Sua 
principal característica é o alto teor de carbono (entre 2% e 4%), que possibilita a 
formação de diferentes microestruturas conforme o processo de solidificação e 
resfriamento. 
Existem diversos tipos de ferros fundidos, sendo os mais comuns: 
• Ferro Fundido Cinzento, caracterizado pela presença de grafita lamelar; 
• Ferro Fundido Nodular, com grafita na forma de nódulos; 
• Ferro Fundido Branco, no qual o carbono está presente como cementita; 
• Ferro Fundido Vermicular, que apresenta grafita com morfologia intermediária 
(vermiculares). 
Cada tipo apresenta características microestruturais próprias que influenciam diretamente 
suas propriedades mecânicas e, consequentemente, suas aplicações industriais. 
 
2. METODOLOGIA 
2.1 Materiais e equipamentos utilizados (ambiente virtual Algetec) 
• Amostras de ferro fundido: nodular, cinzento, branco e vermicular 
• Máquina de corte metalográfico 
• Embutidora metalográfica 
• Baquelite (material para embutimento) 
• Lixadeira com lixas: 220, 320, 400, 600 e 1200 
• Politriz com pastas de alumina 1 µm, 0,3 µm e 0,1 µm 
• Microscópio óptico 
• EPI’s virtuais (óculos, jaleco, luvas – disponibilizados no simulador) 
2.2 Procedimentos executados 
1. Seleção da amostra: 
O aluno escolheu uma das amostras (nodular, cinzento, branco ou vermicular) 
para iniciar o experimento. 
2. Corte da amostra: 
o A amostra foi levada à máquina de corte. 
o Fixada na morsa. 
o Acionada a refrigeração. 
o Corte realizado até separação completa do corpo de prova. 
3. Embutimento da amostra: 
o A amostra foi posicionada no centro da câmara da embutidora. 
o Adicionou-se baquelite. 
o Aplicou-se pressão entre 1000 e 2000 lbf/pol². 
o O ciclo de aquecimento/compactação foi acionado. 
o A amostra embutida foi recuperada ao final. 
4. Lixamento metalográfico: 
Realizado em sequência crescente de granulação: 
o 220 
o 320 
o 400 
o 600 
o 1200 
Cada etapa ocorreu com lubrificação adequada e movimentos uniformes 
para eliminar riscos da etapa anterior. 
5. Polimento metalográfico: 
o Utilizou-se politriz com alumina 1 µm → 0,3 µm → 0,1 µm. 
o O objetivo foi obter superfície espelhada sem deformações mecânicas 
residuais. 
6. Ataque químico: 
o Aplicado para revelar a microestrutura de cada ferro fundido. 
o Permitindo identificar grafita, matriz (ferrítica, perlítica ou cementítica) e 
fases secundárias. 
7. Análise microscópica: 
o O microscópio óptico foi calibrado. 
o A microestrutura das quatro amostras foi observada em diferentes 
ampliações. 
o Cada morfologia observada foi relacionada às propriedades mecânicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. RESULTADOS3.1 Materiais analisados 
Os quatro tipos de ferros fundidos foram avaliados: 
1. Ferro Fundido Nodular 
2. Ferro Fundido Cinzento 
3. Ferro Fundido Branco 
4. Ferro Fundido Vermicular 
3.2 Características e diferenças microestruturais 
Tipo de Ferro 
Fundido 
Microestrutura Observada Características Principais 
Nodular 
Grafita esferoidal dispersa; 
matriz ferrítica/perlítica 
Alta ductilidade, boa resistência 
mecânica, boa tenacidade 
Cinzento 
Grafita lamelar em matriz 
ferrítica/perlítica 
Excelente amortecimento de vibração, 
boa usinabilidade 
Branco 
Ausência de grafita; presença 
de cementita (Fe₃C) 
Alta dureza e resistência ao desgaste; 
extremamente frágil 
Vermicular 
Grafita compactada (forma 
de verme) 
Resistência intermediária entre 
nodular e cinzento; boa condutividade 
térmica 
Essas diferenças microestruturais foram visualizadas claramente no microscópio óptico 
do simulador. 
 
4. DISCUSSÃO 
O estudo mostrou que a morfologia da grafita e a matriz metálica são os fatores mais 
determinantes nas propriedades dos ferros fundidos. 
4.1 Propriedades e Aplicações 
1. Ferro Fundido Cinzento 
o Propriedades: excelente amortecimento de vibrações; boa fluidez na 
fundição; boa usinabilidade. 
o Aplicações: blocos de motores, carcaças de máquinas, bases de 
equipamentos. 
2. Ferro Fundido Nodular 
o Propriedades: elevada ductilidade, boa tenacidade e resistência à tração. 
o Aplicações: engrenagens, eixos, virabrequins, componentes estruturais. 
3. Ferro Fundido Branco 
o Propriedades: altíssima dureza e resistência ao desgaste; baixa 
tenacidade. 
o Aplicações: moinhos, peças sujeitas a abrasão, revestimentos industriais. 
4. Ferro Fundido Vermicular 
o Propriedades: boa resistência mecânica, excelente condutividade 
térmica; menor expansão térmica. 
o Aplicações: cabeçotes de motores diesel, blocos de motores de alto 
desempenho. 
A relação entre microestrutura e propriedades ficou claramente identificada no 
experimento. 
 
5. CONCLUSÃO 
A atividade permitiu compreender, de forma prática, como as microestruturas dos 
diferentes tipos de ferros fundidos influenciam diretamente suas propriedades e 
aplicações mecânicas. 
As principais conclusões foram: 
• A morfologia da grafita é o elemento chave para diferenciar os tipos de ferro 
fundido. 
• O ferro fundido cinzento apresenta grafita lamelar, o que favorece a 
usinabilidade e amortecimento. 
• O ferro fundido nodular possui excelente combinação de resistência e 
ductilidade devido à grafita esferoidal. 
• O ferro fundido branco, por apresentar cementita, possui alta dureza e baixa 
tenacidade. 
• O ferro fundido vermicular apresenta propriedades intermediárias e excelente 
condutividade térmica. 
• A preparação adequada da amostra (corte, lixamento, polimento e ataque) foi 
essencial para revelação das microestruturas.