RELATÓRIO MATERIAIS MECÂNICOS 2

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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS
UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
PAULO JÚNIOR CORRÊA DA SILVA
RELATÓRIO II:
PREPARAÇÃO METALOGRÁFICA E MICROESTRUTURA
SÃO LEOPOLDO
2016�
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SUMÁRIO
31 INTRODUÇÃO	�
31.1 Objetivos	�
31.1.1 Objetivo Geral	�
42 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICa	�
53 MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS	�
84 RESULTADOS	�
105 discussões	�
116 conclusão	�
12REFERÊNCIAS	�
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1 INTRODUÇÃO
Este relatório apresenta os procedimentos finais de preparação de amostras metálicas e análise microscópica de aços, o que possibilitará a verificação dos tipos e dos níveis de inclusões, as fases presentes no material, o sistema empregado na amostra além de permitir a visualização do arranjo, dimensões e formato dos diversos grãos dos quais é constituído. O estudo da microestrutura dos metais e a utilização das técnicas de preparo e ataque adequados nos evidenciarão a formação morfológica do sistema, proporção e disposição das fases, em função da composição e do tratamento térmico aplicado em sua fabricação.
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo Geral
Expor através da analise microestrutural do aço, a morfologia e a disposição de seus constituintes, e assim determinar o tipo de liga o qual é composto o material, o seu processo de fabricação, tratamento térmico, e qualquer outra situação que o material possa ter sido submetido.
O processo de ensaio metalográfico é de grande valia, pois através de tal método se pode obter diversas informações sobre a textura e composição dos metais, que são fatores determinantes para as propriedades mecânicas de um material, desta forma, viabiliza definir se um material é dúctil, quebradiço, tenaz, duro, maleável, etc.
1.1.2 Objetivos Específicos
concluir o processo de preparação das amostras (polimento);
avaliar as inclusões e sujidades das amostras sem ataque metalográfico;
revelar a microestrutura através do ataque metalográfico;
analisar a microestrutura dos aços, identificando o sentido das secções e o tipo de tratamento térmico das respectivas amostras.
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICa
Para Colpaert (2008), a metalografia microscópica (ou micrografia dos metais) estuda os produtos metalúrgicos, com auxílio do microscópio, visando à determinação de seus constituintes e de sua textura, pondo assim em evidência os diversos grãos de que é formado.
Convém esclarecer que os metais, de um modo geral, são agregados cristalinos cujos cristais (perfeitamente justapostos e unidos) tanto podem ser quimicamente idênticos, como de composição química diferente. Esses cristais chamam-se geralmente grãos em virtude de sua conformação, mas quando apresentam formas ou aspectos particulares, podem chamar-se nódulos, veias, glóbulos, etc.
Segundo CHIAVERINI (2008), as propriedades dos aços dependem, em princípio, da sua estrutura. Os tratamentos térmicos modificam, em maior ou menor escala, a estrutura dos aços resultando em conseqüência na alteração mais ou menos pronunciada, de suas propriedades.
 
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3 MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS
 3.1 MATERIAIS
Corpo de prova: quatro amostras de aço SAE 1045;
 
Lixadeira politriz;
Pasta diamantada;
Reagente químico (Nital) 2ml HNO3 + 98ml Álcool Etílico;
Microscópio.
3.2 MÉTODOS
Passo 1 – Polimento
Operação pós lixamento que permite um acabamento superficial polido, removendo os danos causados pelas etapas anteriores. Para isto é utilizado o agente abrasivo pasta de diamante que confere rápida remoção de material, e uma ótima planicidade.
Este processo é efetuado em uma politriz que rotaciona um feltro diamantado, as amostras devem ser pressionadas contra a politriz manualmente com força variável girando no sentido inverso ao feltro, esta etapa deve ser feita repetidas vezes até que se chegue a um resultado que será de bom espelhamento do material e sem nenhum risco.
Passo 2 – Avaliação Sem Ataque Metalográfico
A avaliação sem ataque metalográfico é feita para verificar os tipos de inclusões e sujidades presentes no material, é importante certificar-se de que a amostra esta sendo analisada no sentido longitudinal, o qual se pode obter uma análise fiel das inclusões, a tabela estabelecida pela norma NBR 9208 pode ser comparada com a imagem visualizada no microscópio para saber o nível e o tipo de inclusão.
Passo 3 - Ataque Químico
Tem por objetivo viabilizar a identificação dos contornos de grãos e a visualização das diferentes fases na microestrutura. A superfície das amostras, quando atacada por agentes específicos proporciona uma corrosão, gerando uma textura que alterna entre áreas mais altas que refratam mais luz e tem uma imagem clara, as partes mais baixas refratam menos luz e tem uma visualização mais escurecida.
Para executar o ataque é colocada uma quantidade suficiente de Nital em um recipiente para mergulhar as amostras, assim que a superfície do material tornarse opaca, se utiliza Álcool para inibir a reação. Após o ataque as amostras devem ser levadas para secagem, em geral isto é feito com canhão de ar quente.
Passo 4 – Análise microscópica
Na execução da análise microscópica, as amostras foram posicionadas precisamente paralelas à base, assim, com uma ampliação de 100x da imagem já foi possível visualizar a superfície contrastada. Com auxílio dos diagramas disponibilizados em aula é possível determinar as soluções constituintes de cada aço.
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4 RESULTADOS 
Resultados colhidos com base na análise óptica de cada amostra de aço 1045, e para análise de inclusões comparados com tabela regulada pela norma NBR/ 9208. Todas as figuras estão ampliadas em 100x.
Figura 01: Micrografia amostra 1 de Aço 1045 Recozido secção longitudinal.
 
Figura 02: Micrografia amostra 2 de Aço 1045 Normalizado secção transversal.
Figura 03: Micrografia amostra 3 de Aço 1045 normalizado secção longitudinal.
Figura 04: Micrografia amostra 4 de Aço 1045 recozido secção transversal.
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5 discussões
Nas micrografias de Aço SAE 1045 recozido, notou-se a presença de inclusões de tipo D (óxido globular) série 2 fina. Estão visíveis na ampliação aa fases de ferrita e perlita, a granulometria é elevada em relação as amostras normalizadas, devido a condição de resfriamento mais lenta, o que permite mais tempo de crescimento ao grão.
As micrografias de Aço SAE 1045 normalizadas apresentaram inclusões do tipo D (óxido globular) série 3 fina. Estão presentes as fases ferrita e perlita, com os grãos mais refinados.
Conforme visto em aula, é definido que os metais submetidos a tratamentos térmicos de recozimento e normalização tem suas propriedades impactadas diretamente.
 Os metais recozidos possuem baixa dureza e resistência mecânica, elevada ductilidade, melhor usinabilidade e conformabilidade.
Metais normalizados tem perlita mais refinada, ductilidade menor que recozido, dureza e resistência maiores
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6 conclusão 
Deste modo, com base nos materiais apresentados, do estudo das amostras e das discussões em laboratório, pode-se concluir, principalmente que os ensaios metalográficos, permitem uma avaliação abrangente da microestrutura dos aços, quando preparados, cautelosamente, e com uma interpretação correta, levando em consideração os estudos já feitos, pode de se ter uma análise muito importante da qualidade do material e de suas propriedades antes de sua aplicação, o que assegura confiabilidade aos processos aos quais será submetido. Esta avaliação se torna um tanto complexa, levando em conta as inúmeras possibilidades de formação morfológica, de textura e estruturação, porém ao mesmo tempo necessária, pois, a metalografia nos evidencia fatores de fato relevantes de um metal.
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REFERÊNCIAS