Aula de laboratório maria ines

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Unidade Goiânia
Curso Técnico em Mecânica Industrial – 1º Módulo
Materiais de Construção Mecânica e Tratamentos Térmicos e Termoquímicos
Professora: Maria Inês Miranda – Junho de 2012
Aluno: Matheus Eliatan da Silva Ribeiro
Aula de laboratório
EXPERIMENTO 1: ENSAIO DE DUREZA (1ª AULA)
Na ciência dos materiais, dureza é propriedade física característica de um material sólido, que expressa sua resistência a deformações plásticas e está diretamente relacionada com a força de ligação dos átomos.
	Na engenharia e metalurgia, utiliza-se o ensaio de penetração para a medição da dureza. A dureza dos materiais são classificados e avaliados em escalas como Brinell, Rockwell, Vickers, etc.
Objetivos:
Analisar e descobrir qual o material em questão;
Analisar suas propriedades físicas;
Verificar a qualidade do aço.
Material utilizado:
Amostras de aço a serem analisadas:
Cortadora de amostras Fortel;
Lixas: 400, 600;
Maquina politriz;
Resina Polioxibenzimetilenglicolanidrido (baquelite ou baquelita);
Embutidora Maxi Press;
Durômetro Sussen Wolpert;
Tabela de Conversão de Durezas.
Procedimentos:
Foi selecionado para análise o material em aço 1045
Cortar as amostras:
A barra cilíndrica de aço 1045 foi cortada em um pequeno pedaço com a cortadora Fortel.
Embutir as peças:
Após o corte, a peça foi embutida em uma resina termoplástica, o baquelite, usando a embutidora Maxi Press. Antes de iniciar o embutimento, é utilizado um spray no local onde será colocada a peça, esse spray é um desmoldante, logo após, a peça é colocada na maquina juntamente com o pó baquelite, e então é ligada em 10 minutos. Com 5 minutos de funcionamento é colocada uma pressão de 100 a 150 kgf/cm², e faltando 2 minutos e meio é ligado o sistema de refrigeração. O embutimento é necessário para que a peça fique com a base perfeitamente lisa e a peça centralizada durante o ensaio.
Fazer o lixamento simples:
A amostra embutida foi lixada na maquina politriz, primeiramente na lixa mais grossa e depois na mais fina, ambas giratórias. O lixamento é feito para que a superfície do aço fique perfeitamente lisa para o ensaio de dureza.
Realizar o teste de dureza:
A peça lixada foi colocada no Durômetro Sussem Wolpert, aplicando uma força de 100kgf, o resultado foi de 850 Rockell B (HRB), que segundo a tabela de conversão de durezas, corresponde a 162 Brinell (HB). 
Conclusão:
	Após ter sido feito todos os procedimentos para o teste de dureza, e analisando os resultados com a tabela, pode-se notar que o material utilizado não corresponde ao resultado do teste, ou seja, foi usado um material inferior ao especificado pelo fabricante. O aço utilizado deveria corresponder ao 1045, mas pelo resultado ele se classifica entre o 1020 (dureza de 147 Brinell) e o 1030 (dureza de 179 Brinell).
EXPERIMENTO 2: METALOGRAFIA (2ª AULA)	
	Metalografia é o estudo da morfologia dos materiais.
	Existem dois tipos de analise metalográficas basicamente. As principais são a microscopia e a macroscopia.
	Microscopia – analise feita em um microscópio com aumentos normalmente de 50x, 100x, 200x, 500x e 1000x. Este tipo de analise é realizado em microscópios específicos, conhecidos como microscópios metalográficos. Estes microscópios geralmente possuem sistemas de fotografia integrados, que permitem o registro das analises realizadas.
	Macroscopia – analise feita a olho nu, lupa ou com utilização de microscópios estéreos (que favorecem a profundidade do foco e dão, portanto, visão tridimensional da área observada) com aumentos de 5x a 64x.
Objetivos:
Verificar a microestrutura do material;
Analisar a porcentagem de carbono;
Analisar o material.
Material utilizado:
Amostras do ensaio de dureza;
Lixas: 400, 600 e 1200;
Maquina Politriz;
Óxido de alumínio (alumina);
Acido para ataque químico;
Álcool;
Microscópio Metalográfico.
Procedimentos:
Lixar a amostra:
A mesma peça utilizada para o ensaio de dureza foi usada no segundo experimento. Ela foi novamente lixada na maquina politriz, usando as lixas gradativamente, da mais grossa para a mais fina, e depois foi feito o lixamento manual numa lixa superfina. Todo o processo de lixamento é feito sob refrigeração.
Polimento da peça:
Após o processo de lixamento, a peça foi polida na maquina Politriz Metalográfica, onde a lixa giratória é umedecida com alumina para que a peça adquira uma superfície espelhada. 
Atacar a peça quimicamente:
Com a peça espelhada, lavada e seca, foi aplicado sob ela o ácido nítrico mais álcool (Nital). O ataque químico é feito para que seja possível identificar os contornos dos grãos e as diferentes fases da microestrutura.
Alguns grãos e fases serão mais atacados pelo reagente que outros. Isso faz com que cada grão reflita a luz de maneira diferente de seus vizinhos. Realçando os contornos dos grãos e dando diferentes tonalidades às fases permitindo sua identificação no microscópio.
Analisar no microscópio metalográficos:
A peça foi colocada no microscópio e foi observada em três ampliações: 50x, 200x e 500x, como mostra as imagens a seguir:
Imagem ampliada em 50x
Imagem ampliada em 200x
Imagem ampliada em 500x
Com a ampliação microscópica é possível diferenciar alguns componentes do material observado, como especificado logo abaixo:
Ferrita (grãos brancos)
Perlita (grãos listrados em preto e branco)
Cementita (grãos pretos)
Conclusão:
	O ensaio metalográfico consiste apenas em observar a microestrutura do material, e assim ser possível determinar quais são os microconstituintes que a compõe. Os microconstituintes variam de acordo com o tipo de liga analisada e de acordo com os tratamentos térmicos, tratamentos mecânicos, processos de fabricação e outros processos a que o material haja sido submetido. 
Para o aço analisado na aula de laboratório, os principais constituintes observados foram:
Ferrita: composta por ferro e baixíssimo teor de carbono;
Perlita: composta por ferro e cerca de 0,8% de carbono;
Cementita: composta por ferro e 6,67% de carbono.