Identificação de Metais e Ligas Metálicas ppt pdf

Prévia do material em texto

29/05/2018
1
IDENTIFICAÇÃO DE METAIS 
E LIGAS METÁLICAS
• TESTE POR PONTOS
• ESPECTROMETRIA DE FLUORESCÊNCIA DE RAIO X
• ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ÓPTICA
ALUNOS:
- LUIZ FAGNER DA SILVA MEDEIROS
- MAVIANO LINS DA SILVA
- ALEXANDRE HENRIQUE DO N. SANTIAGO DATA: 30/05/2018
Introdução
 A identificação de metais e ligas metálicas, pode ser realizada por 
várias técnicas:
Qualitativos - pesquisa cátions, aníons;
Quantitativos - Gravimetria, volumetria, etc.
Instrumentais – Absorção Atômica, Espectrometria de Emissão ótica, 
Espectrometria de fluorescência de Raios-X, etc.
 PMI – “Positive Material Identification”
Qualquer teste físico para confirmar que o material que foi colocado em 
serviço é consistente com o que foi selecionado ou especificado. Essas medições 
ou testes podem fornecer informações qualitativas ou quantitativas que sejam 
suficientes para verificar a composição nominal da liga.
Equipamentos: espectrômetro de fluorescência de raio-x portátil, espectrômetro 
de emissão ótica portátil, análises químicas em laboratório, etc.
29/05/2018
2
TESTE POR PONTOS
 Identificação de metais e ligas metálicas através de testes 
por pontos (N-1591)
Definição
Ensaio Não Destrutivo desenvolvido para a classificação ou 
diferenciação dos materiais através da análise de suas propriedades 
magnéticas e da reação apresentada ao ataque de determinadas 
soluções químicas. Para o teste, são empregados padrões metálicos de 
material conhecido para efetuar a comparação.
Aplicações
 No recebimento de materiais e equipamentos para verificação da 
obediência às especificações de projeto.
 Na fabricação de peças e equipamentos para verificação da 
conformidade do material utilizado.
 Na ocorrência de falhas, avarias ou corrosão, como meio auxiliar nas 
pesquisas das causas que conduziram ao defeito.
 Na ausência de informações de projeto quanto ao material usado.
 Na identificação de materiais para nacionalização de peças
Obs.: O objetivo principal deste ensaio é identificar, sem danificá-los, 
produtos que perderam suas identificações e/ou rastreabilidade ou para os 
quais existem dúvidas de sua composição química dentro das ligas para os 
quais as normas definem faixas de composição química. 
29/05/2018
3
Vantagens/Desvantagens
Vantagens
 Baixo custo do ensaio, quando 
comparado a outras técnicas de 
laboratório.
 Rapidez na execução.
 Permite execução no campo.
 É um ensaio não destrutivo.
Desvantagens
 Limitação na temperatura da superfície da peça
 Método qualitativo / semi-quantitativo
 Limitação na detecção de certos elementos
 O ensaio não é facilmente realizado por 
qualquer pessoa. Requer um profissional treinado 
e certificado.
 Necessita a aquisição de certos reagente 
químicos.
 Necessita padrões metálicos com composição 
química conhecida.
Materiais Identificáveis Pelo Método
 Ferro fundido;
 Aço-carbono;
 Aços ligas:
 Aços inoxidáveis austeníticos (AISI série 300):
 Aços inoxidáveis ferríticos ou martensíticos (AISI 400);
 Ligas de cobre:
 Ligas patenteadas:
 - Monel® (63min. % Ni e 27 - 33 % Cu);
 - Inconel® (72 % Ni e 16 % Cr);
 - Stellite® (60 % Co e 28 % Cr);
 - Hastelloy B® (60 % Ni, 28 % Mo e 1 % Cr);
 - Hastelloy C® (55 % Ni, 15 % Mo e 16 % Cr);
 Níquel.
29/05/2018
4
Execução do Ensaio
 Inspeção Visual - Realizar inspeção visual na amostra analisada de forma 
a obter uma classificação preliminar
 Separação pelo magnetismo
 Preparação da superfície
 Métodos de ensaio
 QUÍMICO SIMPLES - Consiste na aplicação da solução química adequada a 
cada teste sobre a superfície previamente preparada e observação da reação 
após a aplicação de um reagente específico
 POLARIZAÇÃO ELETROLÍTICA - Consiste em submeter o material à ação da 
solução química associado a uma aceleração eletrolítica, através de dispositivo 
apropriado e observação da coloração do papel-filtro ou da peça ensaiada 
após a aplicação de um reagente específico
Vídeo do Teste
 https://youtu.be/z4rT-9Sz4Zg
29/05/2018
5
Espectrometria de Fluorescência de 
Raio X
A espectrometria de fluorescência de raios-X é
uma técnica não destrutiva que permite
identificar os elementos presentes em uma
amostra (análise qualitativa) assim como
estabelecer a proporção (concentração) em que
cada elemento se encontra presente na amostra.
Definição
Vantagens/Desvantagens
 Pode ser realizado através de 
aparelhos portáteis.
 Método não destrutivo.
 Identificação rápida e de leitura 
fácil.
 Não exige muita preparação da 
superfície
 Equipamentos com fonte radioativa 
(mais antigos)
 Equipamentos que emitem raio-x (mais 
recentes)
 Difícil ou não detecção de elementos 
com baixo número atômico.
Vantagens Desvantagens
29/05/2018
6
Princípio de Funcionamento
 Fonte de radiação gama (ou radiação X de elevada energia) para
excitar os átomos da amostra.
 Elétrons são arrancados por efeito fotoelétrico dos níveis K e L.
 Elétrons de camadas mais externas, passam a estado de menor
energia e vão ocupar os lugares nas órbitas K e L, emitindo raio-x
característico. L → K M → K M → L
 O espectro de energia correspondente a essas transições é único
para cada tipo de elemento, permitindo fazer sua identificação.
 A intensidade dos raios-X é proporcional à concentração do
elemento da amostra.
 Com a medição da energia e intensidade é possível fazer análise
qualitativa e quantitativa, ou seja, é possível detectar os elementos
e suas concentrações.
Princípio de Funcionamento
29/05/2018
7
Aplicações
Aplicações
 EXEMPLO: Ensaio realizado durante inspeção interna de 
equipamento
29/05/2018
8
Resultado do ensaio
Espectrometria de emissão ótica
Esta técnica é uma das mais comuns para a
determinação da composição química de
materiais metálicos, podendo ser utilizada nas
diferentes fases do ciclo produtivo, tais como,
recepção de materiais, processamento da
matéria-prima, controlo de qualidade e
avaliação da matéria-prima de sucatas, entre
outras.
Definição
29/05/2018
9
Princípio de Funcionamento
 Energia de excitação oriunda de arco elétrico entre a amostra e o 
eletrodo excitam os átomos da peça ensaiada.
 Essa energia estimula os átomos na amostra a emitir luz.
 Cada elemento da amostra possui um espectro de luz 
característico.
 O espectro combinado de luz de diferentes elementos passam 
através de uma guia de luz para o analisador ótico.
 No analisador, a luz é dispersa em seus componentes espectrais e 
então medida e avaliada contra curvas de calibração.
 A partir da medida das intensidades dos picos nesses espectros, o 
analisador produz análises qualitativas e quantitativas.
Princípio de Funcionamento
29/05/2018
10
Espectrometria de Emissão ótica 
versus FRX
Obrigado!!