ENSAIO METALOGRÁFICO

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ENSAIO 
METALOGRÁFICO 
[NOTAS DE AULAS DE MATERIAIS II] 
 
 
 
 
 
 
[Estas notas comtemplam as aulas praticas de Materiais II, que envolvem: 
 a Analise Macrgrafica e Analise Micrografica para produtos Siderurgicos 
comuns) 
2014 
PROFª M.Sc Margarete Andrade 
JAN/2014 
Materiais para Construção Mecânica II - Laboratório 
Faculdade de Tecnologia de Sorocaba 2 
ENSAIO DE MATERIALOGRAFIA 
 
1. Generalidades: 
1.1. Porque ensaiar um material? 
Como você se sentiria se a chave que acabou de mandar fazer quebrasse ao dar a 
primeira volta na fechadura? Ou se a jarra de vidro refratário que a propaganda diz 
que pode ir do fogão ao freezer trincasse ao ser enchida com água fervente? Ou 
ainda, se o seu guarda-chuva virasse ao contrário em meio a um temporal? É. Hoje 
em dia ninguém se contenta com objetos que apresentem esses resultados. Mas por 
longo tempo essa foi a única forma de avaliar a qualidade de um produto! 
Nos séculos passados, como a construção dos objetos era essencialmente artesanal, 
não havia um controle de qualidade regular dos produtos fabricados. Avaliava-se a 
qualidade de uma lâmina de aço, a dureza de um prego, a pintura de um objeto 
simplesmente pelo próprio uso. 
Um desgaste prematuro que conduzisse à rápida quebra da ferramenta era o método 
racional que qualquer um aceitava para determinar a qualidade das peças, ou seja, a 
análise da qualidade era baseada no comportamento do objeto depois de pronto. O 
acesso a novas matérias-primas e o desenvolvimento dos processos de fabricação 
obrigaram a criação de métodos padronizados de produção, em todo o mundo. Ao 
mesmo tempo, desenvolveram-se processos e métodos de controle de qualidade dos 
produtos. Atualmente, entende-se que o controle de qualidade precisa começar pela 
matéria-prima e deve ocorrer durante todo o processo de produção, incluindo a 
inspeção e os ensaios finais nos produtos acabados. 
Nesse quadro, é fácil perceber a importância dos ensaios de materiais: é por 
meio deles que se verifica se os materiais apresentam as propriedades que os 
tornarão adequados ao seu uso. 
Que propriedades são essas, que podem ser verificadas nos ensaios? Ma 
dessas analises é a Materiolografia que é o estudo da metalografia, plastografia e 
ceramografia. 
A metalografia surgiu praticamente com o trabalho pioneiro Henry Clifton 
Sorby (1826 – 1908), tido como o precursor da metalografia, quando em 1863 
observou pela primeira vez uma estrutura metálica. 
Pode ser definida como a parte da Metalurgia destinada ao estudo da 
Macroestrutura e Microestrutura dos metais e ligas. 
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FIGURA 1 – Estudo da metalografia 
É de grande importância na resolução de problemas com relação a 
durabilidade de componentes metálicos, quando submetidos as condições mais 
severas de serviços, informando a causa dos defeitos e objetivando o 
desenvolvimento tecnológico. Cuidados deverão ser tomados durante a preparação 
dos corpos de prova, podendo provocar a mudança da estrutura. Com relação ao 
aquecimento (não superior a 100ºC) provocado pela pressão excessiva, entre a 
peça(corpo de prova) e o material de preparação (lixas ou pano de polimento). 
Macrografia (analise de sua macroestrutura) ou 
Micrografia (analise da microestrutura) 
 
FIGURA 2 – Ampliações para a metalografia 
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Definição: 
Macrografia: Consiste no exame do aspecto de uma superfície plana 
seccionada de uma peça ou amostra metálica, devidamente polida e atacada por um 
reagente adequado e observado os elementos macrográficos a olho nu ou no 
máximo 10x de aumento (Lupa). 
 
 Micrografia: Consiste no estudo dos produtos metalúrgicos com auxílio do 
microscópio, permitindo observar e identificar a granulação do material, a natureza, 
forma, quantidade e distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões, etc. 
Estas observações são de grande utilidade prática. 
A ceramografia é o estudo da estrutura dos materiais cerâmicos. 
A plastografia é o estudo da estrutura dos materiais plásticos. 
 Neste trabalho abordaremos os tópicos relativos aos Ensaios Metalograficos 
dos matérias metálicos e não metálicos. 
 
2. Corpo de Prova ou amostra a ser analisada (CP) 
A seção a ser retirada para a metalografia deve ser representativa da peça e é função 
dos dados e fenômenos a serem analisados. O corte poderá ser longitudinal, 
transversal ou oblíquo. Os principais métodos usados para o corte, classificados 
quanto ao grau de alteração da superfície são: 
- Maçarico 
- Cisalhamento 
- Serragem 
- Abrasão a seco ou a úmido 
- Eletroerosão 
- Químico ou eletrolítico 
O número de amostras depende do tamanho e complexidade da peça e das 
condições de serviço. Por exemplo, os testes a serem realizados para a 
caracterização do material a ser usado em um motor de avião devem ser em maior 
número e mais criteriosos do que para um motor para máquina de cortar grama. 
Em materiais forjados e laminados, convém examinar as secções longitudinais e 
transversais, pois o corte dependerá do que desejamos observar, isto é, inclusões 
não metálicas ou a estrutura da liga metálica. A coletânea de informações adquiridas 
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possibilitará a determinação do local e o sentido de corte. O julgamento final, como 
sempre, determinado pela experiência, nos permite admitir que a escolha pelo 
seccionamento longitudinal é preferencial quando houver: 
• Existência de materiais depositados; 
• Determinação de processos de fabricação; 
• Tratamentos térmicos de beneficiamento superficial; 
• Eventuais defeitos nas proximidades de fraturas. 
Já o seccionamento transversal é indispensável quando o objetivo é verificar: 
• A natureza do material; 
• Homogeneidade do material; 
 Tratamentos Superficiais 
• Forma e intensidade de segregação; 
 
Figura 3- Sentido de retirada do cp 
 
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FIGURA 4 – Modos de retirada do corpo de prova 
 
O seccionamento da amostra para observação micrográfica em peças grandes 
é, freqüentemente, feita após o exame macrográfico, porque, se o aspecto for 
homogêneo, a localização do corte é, em geral, indiferente. Se, porém, não o for e 
revelar anomalias ou heterogeneidades, o observador poderá localizar o corpo de 
prova em vários pontos, caso se deseje um exame mais detalhado. Quando se trata 
de peças pequenas ela é logo seccionada. No caso de peças forjadas, especialmente 
laminadas, é comum encontrar acentuada diferença entre o aspecto da seção 
transversal e o da longitudinal. Nas peças fundidas a seção é indiferente, porém sua 
distância da superfície influi no aspecto. 
 
2.1.1. Extração das Amostras 
A porção metálica a ser extraída deve, antes de tudo, ser verdadeiramente 
representativado metal quanto a sua composição química e condições físicas. A 
análise da textura e/ou estrutura do corpo de prova extraído não terá significado caso 
a superfície investigada venha a apresentar aspecto não compatível com a textura ou 
estrutura do interior da peça. 
A localização da retirada da amostra pode ser feita: 
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• Aleatoriamente – seria o desejado para estudos estatísticos, mas às 
vezes se torna impossível cortar a peça em certos pontos; 
• Em regiões críticas – região de solda, canto, etc; 
• Condições padrão – extremidade de uma barra, região central, média e 
externa de um material bastante espesso. 
A orientação do corte irá depender do processo de fabricação, da forma da 
peça e do estudo a ser realizado. Por exemplo, na fundição praticamente em todas as 
direções a peça é idêntica, mas a orientação radial, paralela à direção de solidificação 
é a preferida. Já na conformação, a direção é fundamental. 
O método de extração da amostra poderá ocasionar uma acentuada 
deformação plástica na secção de corte, caso venhamos a empregar meios e 
procedimentos inadequados de obter o corpo de prova. 
 
2.1.1.1. Principais Processos Mecânicos para Extração da Amostra 
 
Muitas vezes não é necessário cortar a amostra. Quando for necessário cortá-
la, deve ser feito de tal maneira a não danificá-la. Uma variedade de processos pode 
ser aplicada, mas apesar do método escolhido, o corte não deve modificar 
significativamente o volume da estrutura. Na amostragem, os métodos mais 
empregados para o seccionamento podem ser assim classificados: 
• Fratura; 
• Corte com tesoura (guilhotina) (shear); 
• Serra fita (band saw); 
• Disco de corte abrasivo (cut-off saw); 
• Disco de diamante. 
A cortadeira elétrica é o aparelho mais adequado para o seccionamento de 
amostras com pequenas dimensões. Entretanto, o despreparo na seleção do disco de 
corte e na utilização dos aparelhos pode resultar em danos irreparáveis na amostra. 
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FIGURA 5 – Corte abrasivo – Equipamentos “Cut-off” 
Em uma operação de corte, se o disco pára de cortar, provavelmente o mesmo 
ficou cheio de material. Neste caso, ao invés de cortar o material, ele irá gerar calor e 
irá danificar a amostra. Isto é muito comum quando discos de óxido de alumina são 
usados para cortar materiais duros. 
As ocorrências de maior realce podem ser assim classificadas: 
Ocorrência Causa Sugestão 
Queima de amostras Super aquecimento Utilizar disco com baixa dureza. 
Aumentar a refrigeração Aliviar a 
pressão de corte 
Resistência ao Corte Desgaste lento do disco Oscilar a pressão de corte. Reduzir a 
refrigeração. Utilizar disco com baixa 
dureza 
Rápido consumo do disco Aglutinante do disco eliminado muito 
rapidamente 
Utilizar disco mais duro. Aliviar a 
pressão de corte 
Quebra frequente do disco Peça mal apertada no suporte. 
Refrigeração intermitente 
Fixar a mostra rapidamente. Melhorar 
a refrigeração. 
Tabela 1 – Principais Ocorrências no Corte 
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Cuidados com o procedimento de corte: 
• Pressão excessiva no início do corte – quebra do disco; 
• Amostras mal fixada – neste caso se não quebrar o disco, provavelmente 
corte não será perpendicular. A pressão deve ser firme o suficiente para cortar a 
amostra sem danificá-la, ou quebrar o disco. 
 
2.2. Corpo de prova embutido 
O embutimento metalográfico é realizado objetivando facilitar a preparação, 
pois as amostras são em geral muito pequenas, facilmente desagregáveis, 
irregulares, porosas. 
Razões adicionais para a montagem: 
1- Padronização dos Corpos de Prova; 
2- Lixamento e polimento com aparelhos automáticos; 
3- Evitar o arredondamento de cantos ou arestas; 
4- Evitar o rasgamento de lixas de panos de polimento; 
5- Evitar acidentes com o metalógrafo. 
 
2.2.1. Embutimento a Frio com Resinas 
 
 FIGURA 6 – Corpos de prova embutidos com resina a frio 
 
Esta técnica de embutimento é utilizada para a montagem de corpos de prova 
frágeis e de pequenas dimensões e que não resistiriam às pressões necessárias no 
embutimento sob pressão, como é o caso das cerâmicas. Para a montagem, o 
material empregado mais utilizado é a resina acrílica. O material acrílico, uma vez 
polimerizado, torna-se transparente e pertence ao grupo termoplástico. A mistura é 
constituída de dois líquidos, dois sólidos ou um líquido e um sólido. O material acrílico 
leva algum tempo para solidificar-se, e resiste bem à ação do álcool, ácidos e bases 
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em solução. No embutimento com acrílicos, a seção da peça a ser preparada é 
colocada invertida no fundo de um recipiente plástico. Utiliza-se um segmento tubular, 
um líquido e um sólido. O material acrílico leva algum tempo para solidificar-se, e 
resiste bem à ação do álcool, ácidos e bases em solução. 
No embutimento com acrílicos, a seção da peça a ser preparada é colocada 
invertida no fundo de um recipiente plástico. Utiliza-se um segmento tubular (porção 
de tubo plástico de aproximadamente 2 cm de diâmetro) apoiado sobre uma 
superfície, lisa, geralmente um vidro plano ou uma cerâmica bastante plana e limpa. A 
amostra é colocada em posição equidistante da parede interna do recipiente. 
Despeja-se a resina preparada (indicações de preparação da resina são dadas nos 
rótulos das embalagens, e devem ser seguidas rigorosamente, do contrário não irá 
endurecer), esperando-se a complementação da cura (geralmente de 2 a 4 horas). A 
retirada do corpo de prova embutido é facilitada aplicando-se vaselina na parede 
interna do anel. 
 
2.1.2. Corpo de prova embutido a quente 
 
Embutimento a quente, é o método mais usado por ser mais rápido é mais 
econômico, através de uma resina chamada Baquelite. 
 
 FIGURA 7 – Corpo de prova embutidos com resina (baquelite) a quente 
 
Baquelite - é uma resina fenoplástica ( base de fenol e de formol) que condensa 
durante a moldagem através de tempo, temperatura, pressão; a uma temperatura de 
aproximadamente 170ºC. 
Obs: Para uma única amostra, o embutimento à quente e mais rápido, porém no caso 
no caso de grandes quantidades o embutimento a frio permitirá uma montagem 
simultânea em menor tempo ( Resina termoplástica acrílica ou Resina Termo-
Resistente Dialiftalato). 
Algumas das propriedades do embutimento: 
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 Baixa contração e boa adesão a amostras; 
 Ausência de bolhas; 
 Resistência ao Lixamento e Polimento; 
 Resistência mecânica adequada; 
 Resistência química; 
 Baixo custo. 
O embutimento à quente sob pressão tornou-se possível com o 
desenvolvimento da prensa metalográfica (embutidora). A prensaé constituída por um 
sistema hidráulico simples. Modelos mais recentes possuem o ciclo de resfriamento 
por meio de fluxo de água para refrigerar e diminuir o período pós cura. No processo, 
devemos levar em consideração três fatores essenciais: pressão utilizada, 
temperatura de moldagem e tempo de polimerização da resina. 
Independentemente do tipo de prensa, a temperatura e a pressão devem ser 
mantidas constantes, não excedendo os limites máximos aceitos pelas resinas e 
indicados pelos fabricantes. 
 
 
FIGURA 8 – Prensa para embutimento de corpos de prova quente 
 
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Portanto, o tempo torna-se a única variável no decorrer da operação. A boa 
prática recomenda o embutimento, com resina Baquelite, no tempo mínimo de 15 
minutos de aquecimento, e mais 10 minutos de resfriamento, período este necessário 
para que seja atingida a total solidificação da resina. A pressão exercida é de 150 
kgf/cm². 
 
3. Marcação 
Na preparação sequencial de corpos de prova recomenda-se a marcação da 
amostra embutida a fim de facilitar a sua identidade. Nos materiais termorresistentes, 
isto é feito inserindo-se um pedaço de papel ou chapa fina convenientemente 
marcada, dentro do molde. Nos materiais termofixos procede se à marcação através 
de gravador elétrico. 
 
FIGURA 9 – Lápis elétrico para a marcação dos corpos de prova 
 
 
4. Lixamento: 
O lixamento da amostra é uma etapa muito importante na preparação do corpo 
de prova, pois nesta fase as danificações (normalmente deformação) provocadas na 
amostra durante o corte devem ser retiradas. Se não for possível retirar a região 
danificada, deve-se seccionar a amostra novamente com um cortador adequado. 
O processo visa a remoção dos sulcos e riscos provenientes do desbaste do 
metal e a realização de uma superfície plana cuja profundidade de deformação seja 
suficientemente fina que permita seu desaparecimento após a posterior operação de 
polimento. Para facilitar o lixamento, utilizam-se lixadeiras fixas ou lixadeiras elétricas 
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rotativas. A lixa também danifica a superfície da amostra embutida e esses ricos 
devem ser retirados com as lixas subseqüentes. A seqüência de lixas depende de 
como se encontra a superfície. Normalmente, usa-se a seguinte seqüência: 80- 120-
240-320-400-600 e 1200 mesh, para o caso de superfície áspera cortada com serra 
fita. No caso de superfícies cortadas com discos abrasivos, inicia-se com a lixa 120. 
Para superfícies cortadas com baixa velocidade de corte (Isomet) e onde a superfície 
se encontra menos danificada, inicia-se com uma lixa de granulação mais fina, no 
caso a lixa 320. Para minimizar o aquecimento, normalmente o lixamento é realizado 
com água. O lixamento com líquido também minimiza o empastamento, ficando o 
abrasivo em melhor contato com a amostra (melhor distribuído), sendo que o líquido 
refrigerante mais usado é a água. No caso do material reagir com a água, usa-se 
outro refrigerante como a querosene ou outro líquido. O lixamento a seco é pouco 
usado. O líquido também ajuda a remover partículas de abrasivo que podem ficar 
aderidas na superfície da peça. Estas partículas podem se confundir com inclusões 
não metálicas. 
Durante o lixamento, a superfície deve ser girada 45 ou 90º cada vez que se 
muda de lixa. Quando lixadas manualmente, deve-se observar a superfície em cada 
etapa para que não fiquem ricos de lixa anterior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 10 – Modo de utilização das lixas d’água para o lixamento metalografico 
 
4.1.Lixadeiras 
 
220 320 400 600 220 
A A 
90º 
A A 
90º 
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O lixamento metalográfico utiliza-se de aparelhagem fixa ou lixadeiras elétricas 
rotativas. O lixamento grosseiro é normalmente feito em lixadeiras fixas.No entanto a 
maioria dos metalógrafos preferem as lixadeiras giratórias através de motor. O uso de 
lixadeiras automáticas está ficando mais popular. As vantagens são que o processo 
de lixamento não se torna tão tedioso, produzem melhor retenção dos cantos e as 
amostras são mais planas e retém melhor as inclusões e nódulos de grafite. O uso de 
lixadeiras automáticas não requer operador com experiência e existe uma boa 
reprodutibilidade. 
 
 
 
FIGURA 11 – Lixadeiras utilizadas no Laboratório Metalográfico 
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4.2 Lixas 
 
 
 FIGURA 12 – Lixas d’água em fitas para o lixamento metalográfico 
Folha com material abrasivo destinado a dar à abrasão a peça, sendo 
necessário variar a granulação da mesma para ir melhorando o acabamento 
(rugosidade superficial). 
No lixamento o poder de desgaste é avaliado pela dureza do grão e pela sua 
granulometria da lixa. Geralmente, para os trabalhos metalográficos as lixas utilizadas 
têm como grão abrasivo o óxido de alumínio, em casos especiais, são utilizados o 
diamante e o carbeto de boro. A granulometria é relatada em números. Quanto mais 
baixo o numero mais grossa será a lixa, ou seja, maior os grãos abrasivos. 
Existe uma grande variedade de lixas: as cobertas com carbeto de silício (SiC), 
óxido de alumínio, adiamantadas e de carbeto de boro. As partículas de abrasivo são 
aderidas em papel ou poro, que possuem a forma de folhas, discos, fitas, etc., em 
diferentes tamanhos. As lixas de SiC são as mais usadas, devido à sua elevada 
dureza, baixo custo e excelente corte. A profundidade do corte depende do tamanho 
da partícula. As lixas de óxido de alumínio (Al2O3) não são tão usadas quanto as de 
SiC, mas também possuem características semelhantes. A dureza das partículas é 
menor (9,1 Mohs) e por isso é usada para lixar materiais mais moles. 
 
5. Limpeza 
Um dos estágios importantes da seqüência da preparação da amostra 
metalográfica é a limpeza, pois a amostra metalográfica geralmente está impregnada 
com óleo, graxa ou poeira. Toda amostra deverá passar pelo processo de limpeza e 
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também após cada estágio de preparação, sendo que este cuidado deverá ser 
redobrado especialmente durante o polimento. 
 
6. Polimento 
Operação pós lixamento que visa um acabamento superficial polido isento de 
marcas, utiliza para este fim abrasivos como pasta de diamante ou alumina. 
Antes de realizar o polimento deve-se fazer uma limpeza na superfície da 
amostra, de modo a deixá-la isentam de traços abrasivos, solventes, poeiras e outros. 
A operação de limpeza pode ser feita simplesmente por lavagem com água, 
porém, aconselha-se usar líquidos de baixo ponto de ebulição (álcool etílico) para que 
a secagem seja rápida. Existem cinco processos para a obtenção de uma superfície 
polida isenta de riscos. São eles: Processo mecânico; 
 Processo semiautomático em sequência; 
 Processo eletrolítico; 
 Processo mecânico-eletrolítico; 
 Polimento químico. 
 
 
 
FIGURA 13 – Politrizes para o polimento metalográfico 
 
 
6.1 Processo Mecânico 
 
É quando o mesmo é realizado através de uma Politriz. Pode ser manual, 
quando a amostra é trabalhada manualmente no disco de polimento e automática 
quando as amostras são lixadas em dispositivos especiais e polidas sob a ação de 
cargas variáveis. 
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O agente polidor mais utilizado para o polimento mecânico é o diamante, 
devido as suas características de granulometria, dureza, forma dos grãos e poder de 
desbaste, porem a alumina também é um ótimo agente polidor sendo utilizada com 
concentração de 10% em varias granulometrias. Dependendo do tipo de agente 
polidor escolhido será escolhido o pano de polimento. 
 
6.2 Processo eletrolítico 
 
Este processo permite obter, por dissolução anódina de um metal em um 
eletrólito, uma superfície plana, polida e perfeitamente espalhada para a observação 
metalográfica. 
A teoria eletrolítica diz que se dois eletrodos são colocados em uma solução 
condutora os íons negativos dirigem-se para o eletrodo positivo (ânodo) e os íons 
positivos para o eletrodo negativo (cátodo). 
Um ânodo metálico libera íons metálicos, os quais migrarão para o cátodo. 
Este fenômeno permite que todo ânodo seja transferido para o cátodo. 
O eletrólito é escolhido em função do tipo de material a ser polido. 
 
6.3 Processo mecânico-eletrolítico 
 
Este processo depende de um polimento anódico e mecânico simultâneo da 
superfície da amostra. Este método é indicado para materiais de difícil polimento. 
A amostra é fixada num disco rotativo (cátodo), e ao mesmo tempo movida 
lentamente. O polimento mecânico é efetuado pelo pano de polimento e pode ser 
intensificado pela adição de um agente polidor. Geralmente o processo é efetuado 
através de corrente alternada de baixa frequência. 
 
6.4 Polimento químico 
 
Consiste em se tratar a superfície da amostra com uma solução química para 
obter o efeito do polimento desejado. É indicado para o perfeito acabamento de 
superfícies de alguns tipos de materiais que já sofreram o polimento mecânico, 
também chamado de polimento mecânico-químico ou polimento/ataque. 
 
6.5 Escolha do tipo de polimento 
 
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De acordo com o método de polimento indicado, os materiais podem ser divididos 
em três grupos principais: 
 Materiais homogêneos comuns (aço cobre etc.): usa-se o polimento mecânico 
(pasta de diamante) podendo ainda ser usado o polimento eletrolítico. 
 Materiais heterogêneos (ferro fundido, alumínio, ligas): são mais bem 
trabalhados por meio de polimento mecânico (pasta de diamante). Deve-se, 
porém dar um tratamento especial durante o polimento mecânico do alumínio e 
suas ligas. 
 Metais especiais (metais preciosos, tungstênio, ligas de cobre, etc.): para este 
grupo o polimento mais indicado é o mecânico-eletrolítico. 
 
6.6 Procedimento para o polimento (pode variar conforme o 
equipamento usado) 
 
1- Verificar se o pano da Politriz é adequado para o tipo de abrangente e se encontra 
em condições de uso 
2- Verificar se o pano de polimento está limpo 
3- Verificar se o motor está funcionando corretamente 
4- Ligar a água (bem pouco) 
5- Se for polir com alumina coloque a mesma sobre o pano de polimento e abra a 
agua (bem pouco) para a lubrificação e eliminação de impurezas, se for polir com 
pasta de diamante espalhe a mesma sobre o pano e lubrifique com álcool. 
6- Segurar a amostra levemente encima do pano de polimento, se recomenda 
movimentar a amostra o no sentido inverso ao do movimento do pano, mas para 
iniciantes recomenda-se apenas segurar a amostra encima do pano para não riscar. 
 
6.7 Materiais utilizados no polimento: 
Tipos de pano: feltro, veludo, nylon, seda 
Abrasivos: Cr2O3 = óxido de cromo – verde 
 Al2O3 – óxido de alumina em suspensão – branca 
 Diamante natural ou sintético 
Lubrificante:Óleos minerais, água, querosene, parafina 
 
Diamante: é a mistura de pó em um meio orgânico, permitindo que a amostra seja 
perfeitamente preparada, isenta de deformações mecânicas e plásticas. 
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 O agente polidor diamante é fornecido nos tipos : 
a) Pré polimento 
 Pasta diamante de alta concentração (7 a 45 m) 
 Pasta diamante especial ( 6 a 15 m) 
 Diamante em Aerosol ( 6 a 45 m) 
 Suspensão Diamante ( 6 a 15 m) 
 
b) Polimento final: 
 Pasta Diamante de alta concentração ( 0,25 a 2,5m) 
 Pasta em Aerosol ( 0,25 a 3 m) 
 Suspensão Diamante ( 0,25 a 3 m) 
 
Nota: Para um bom polimento (qualquer agente polidor), é preciso que o pano 
de polir tenha uma estrutura têxtil adequada para cada aplicação específica. Estes 
panos podem ser de seda pura, lã, veludo sintético e seda sintética (diamante), feltro 
especial, fibra sintética (Al2O3). Visto que, para se obter o polimento ideal, é 
necessário que: 
 
 Nunca polir amostras diferentes sobre o mesmo pano de polimento. 
 Evitar fricção excessivas entre amostras e pano de polimento. 
 Evitar pressão excessiva sobre a amostra durante o polimento; os materiais 
duros são polidos com maior pressão do que os moles. 
 
Com o polimento defeituoso podemos ter: 
 COMETAS - causado pela pressão excessiva durante o polimento de 
partículas que se destacam de inclusões friáveis. 
 MANCHAS MARRONS - quando no fim do polimento a pressão é 
fraca, ocorrendo em aços ricos em Fósforo. 
 AURÉOLAS ESCURAS E HETEROGÊNEAS - surgem quando a 
lavagem do corpo de prova em água, após o polimento é muito 
demorada, ou não seca logo o corpo de prova depois de lavado. 
O material polido é observado ao microscópio, antes do ataque para o exame 
das inclusões, trincas, porosidades, veios ou partículas de grafita, riscos, dobras e 
fissuras. 
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Os lubrificantes também são utilizados e tem por finalidades lubrificação e 
resfriamento da amostra durante o processo de polimento, mantendo a amostra em 
estreito contato com o agente polidor, pano de polimento para aumentar a razão de 
desbaste. 
 
7. Ataque Quimico 
O exame posterior de uma superfície bem polida, em geral, não revela traços 
de suas características estruturais, quer em exame visual (macro), quer em exame 
óptico (micro). Para obter-se uma visão conveniente dentro da estrutura, a superfície 
polida deve ser tratada de modo a “tornar visível as partes química e fisicamente 
distintas e aumentar ou diminuir os contrastes ópticos entre os vários componentes 
estruturais”. 
O método comum para o desenvolvimento da estrutura cristalina para exame 
microscópico é o do emprego de um reagente químico. Se uma amostra 
convenientemente preparada for examinada ao microscópioantes de atacada pelo 
reagente, ela apresentará poucos detalhes aparentes da estrutura. 
Tal exame, contudo, pode ser de valor, uma vez que os defeitos superficiais, 
como as partículas não metálicas que não foram polidas durante o polimento, podem 
ser estudados. Acredita-se que a ausência de estrutura cristalina é devida a uma 
película metálica extremamente delgada, opaca e amorfa, que cobre a superfície 
polida. Esta película, aparentemente, é o resultado do severo esforço mecânico e do 
trabalho a frio durante o polimento, que rompe a estrutura cristalina da camada mais 
alta, convertendo-a em uma camada dura constituída de maior ou menor quantidade 
de metal amorfo. Este efeito é particularmente importante naqueles aços que 
possuem uma alta taxa de temperabilidade pelo trabalho, como os aços inoxidáveis. 
Em subsequente ataque com reagente químico, a primeira ação deve ser a remoção 
completa da camada amorfa. Depois de sua remoção, a solução de ataque pode 
então agir vagarosamente e provocar o desenvolvimento da verdadeira estrutura do 
metal. A ação dessa solução depende da natureza química e estrutural do corpo de 
prova, a natureza química do reagente, o tempo de ataque, as temperaturas do 
reagente, e a agitação do reagente durante o processo. 
Os reagentes, em todos os tipos de ataque metalográfico, atuam do mesmo 
modo, isto é, atacam e dissolvem lentamente metal. A maneira pela qual o reagente 
ataca depende do propósito do material, isto é, se ele consiste em um constituinte 
único no qual todas as partes do metal são exatamente da mesma composição 
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química, ou se ele é de natureza complexa, quando existem diversos constituintes 
diferentes, cada um diferindo dos outros nessa composição química. 
No caso em que um metal puro está sendo atacado, o ataque químico do reagente 
não se faz uniformemente em todos os grãos da superfície exposta, mas verifica-se 
que ele se processa sobre cada grão de um modo seletivo ao longo determinados 
planos cristalográficos. Resulta disto que a velocidade de ataque varia de acordo com 
a orientação dos grãos na superfície, sendo evidente um contraste de grãos. 
Este contraste é devido ao fato de que os planos, que são paralelos no mesmo 
grão, não são necessariamente paralelos aos planos nos grãos vizinhos. Nos casos 
em que uma liga composta de dois ou mais constituintes estruturais estiver sendo 
atacada, o reagente é escolhido de modo a ser seletivo em seu ataque. O resultado é 
sualmente um ataque parcial e o desgaste de um constituinte, enquanto que o outro 
permanece sem ser afetado. Isto permite que certos constituintes fiquem em relevo e 
produzam, quando observados pelo microscópio, o que se pode ser chamado um 
efeito de sombra. As partes não afetadas aparecerão em cores brilhantes, enquanto 
que outras, em planos inferiores, aparecerão escuras. 
 
7.1 Reagentes para Ataque Metalográfico 
 
Estes reagentes são basicamente soluções diluídas de ácidos orgânicos ou 
inorgânicos, álcalis, ou outras soluções de natureza complexa. Como foi verificado 
anteriormente, a seleção final de uma solução, para fazer aparecer um 
desenvolvimento da estrutura, depende da composição e condições estruturais do 
metal ou da liga. 
 
7.2 Processo do Ataque Metalográfico 
O modo de se proceder o ataque metalográfico, exige certa habilidade, fácil de 
se desenvolver. Certos fatores devem ser considerados para que os melhores 
resultados sejam atingidos. Estes fatores são o modo de aplicar o reagente sobre a 
superfície, o tempo aproximado do contato entre o reagente e a superfície, e a 
temperatura do reagente. 
Em geral, a aplicação do reagente para o ataque é feita ou por imersão ou por 
esfrega. Quando se usa por imersão na solução, o corpo de prova é mantido na 
solução por meio de pinças pelo tempo necessário. É recomendável que se o 
movimente constantemente, de modo que as bolhas de ar aderentes à superfície 
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possam ser eliminadas, e que uma camada de reagente fresco esteja todo tempo em 
contato com a superfície atacada. Se o corpo de prova for atacado por esfrega da 
solução, a superfície polida é friccionada rapidamente, pelo tempo necessário, com 
um tufo de algodão que foi saturado com reagente. 
Depois de decorrido o necessário tempo de ataque, o corpo de prova deve ser 
completamente lavado sob um jato d’água, de modo que seja removido o reagente e 
o ataque seja interrompido. Tal prática é absolutamente essencial, não somente 
porque ela interrompe a ação, mas também porque previne a formação de sais ácidos 
que desfigurariam a superfície. Uma limpeza completa sob um jato d’água quente 
com sua remoção e evaporação por violentas sacudidelas, ou enxugamento 
cuidadoso com um tecido macio, será suficiente. Quando se tornam necessários 
cuidados especiais, o corpo de prova deve ser lavado em álcool absoluto para 
remoção de água, e o álcool deve então ser evaporado na corrente de ar de um 
ventilador. Se o tempo de ataque foi insuficiente, o melhor caminho a seguir é polir 
novamente a peça, até que todos os vestígios do ataque tenham sidos removidos, e 
então proceder a um novo ataque. 
A superfície quando atacada e seca convenientemente, permanecerá em 
condições de trabalho por muitos dias, ou mesmo semanas se ela for guardada em 
um secador munido de um conveniente agente contra umidade (cloreto de cálcio) 
 
7.3 Tempo de Ataque 
O primeiro fator importante para o ataque correto a um corpo de prova é a 
seleção do reagente que melhor se adapte à composição química e à condição física 
do metal, e o segundo é o controle conveniente do tempo de ataque para que se 
produza um grau de contraste apropriado entre os diferentes componentes da 
estrutura. O tempo de ataque depende da estrutura em questão e da ampliação que 
se deseja na fotografia. É difícil dar instruções precisas abrangendo todos os casos, e 
assim fazemos apenas as seguintes recomendações: 
 Não atacar mais que o necessário para fazer aparecer o detalhe significativo; 
 Um grau de contraste satisfatório para uma micrografia com pequeno aumento 
é geralmente excessivo para uma melhor definição da estrutura em ampliações 
muito maiores. Desejando-se um alto contraste, é preferível obtê-lo por meios 
fotográficos a recorrer a um ataque profundo, pois este ocultará os detalhes 
mais finos da estrutura; 
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 Se um corpo de prova for insuficientemente atacado (pouco contraste), é 
preferível poli-lo novamente no disco acabador e atacá-lo novamente com 
ácido superpor, a um ataque já levado a efeito, outro posterior; 
 Não tocar com coisa alguma numa superfície já atacada e fotografá-la logo 
após o ataque. 
 
7.4 Tipos de ataques químicos 
 
 O ataque químico pode ser dividido em dois grupos: 
A) Macro-Ataque: evidencia a macroestrutura, a qual pode ser observada a 
olho nu ou através de uma lupa de baixo aumento ( máx. 10x). Ver tabela 2. 
 
B) Micro-Ataque: evidencia a estrutura íntima do material em estudo podendo 
está ser observada através de um microscópio metalográfico. Após o 
ataque químico a amostradeve ser rigorosamente limpa, removendo os 
resíduos do processo, através de lavagem em água quente, água destilada, 
álcool ou acetona e posteriormente secar através de jato de ar quente. Ver 
tabela 3. 
 
 
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TABELA 2 – Macro ataque 
 
 
 
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TABELA 3 – Micro ataque 
 
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TABELA 4 – Micro ataque 
 
Existem vários métodos de ataque químico para ligas ferrosas e não ferrosas. 
Ex: Ataque por lavagem, Ataque por gotejamento, Ataque de identificação, Ataque 
eletrolítico e ataque por imersão (método mais usado e mais rápido). 
 
 Ataque químico por imersão: 
O ataque é feito agitando o corpo de prova com a superfície polida mergulhada 
no reativo posto numa pequena cuba ou um recipiente qualquer. 
A duração do ataque depende da concentração do reativo e da natureza e 
textura do material examinado, em média usa-se de 5 a 15 segundos. 
Os reativos empregados na Micrografia são numerosos, porém serão 
mencionados os mais usados: 
 
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a) Nital ( 1 a 5 %) : NIT = Nítrico - Ácido Nítrico ( HNO3); 
 AL = Álcool - Álcool Etílico / Metílico 
 
 Ex.: Preparar 200 ml de Nital 3%  196 ml de álcool + 6 ml de HNO3. 
 Esta solução pode ser empregada para todos os produtos siderúrgicos 
comuns. Não ataca a Ferrita nem a Cementita, mas irá delinear os seus contornos, e 
escurecer a perlita. A perlita se apresentará de forma hachurada, ou em forma de 
lamelas. 
 Utilização: 
- Na revelação do contorno dos grãos da ferrita em aços de baixo teor 
de carbono; 
- Na obtenção de contraste máximo entre perlita, cementita e ferrita 
em contorno de grão; 
- Na revelação dos contornos de grãos dos aços ao silício contendo 
4%Si; 
- No ataque de aços baixa liga e aços ao Cromo resistentes a ação do 
picral; Na revelação do limite de grão de ferrita nas estruturas de 
martensita com presença de ferrita. 
 
 
b) Picral : PICR = Ácido Pícrico 
 AL = Álcool Etílico / Metílico 
 
 
 Solução de ácido pícrico a 4% em álcool ( Ácido Pícrico 4g + Álcool Etílico 
100ml). Esta solução pode ser empregada quando não se tem o Nital; sendo que as 
indicações são as mesmas. 
Utilização: 
- Na revelação detalhada da perlita, martensita, martensita revenida e 
bainita; 
- Na distinção entre bainita e perlita fina; 
- Na detecção de carbetos não dissolvidos na martensita; 
- Na diferenciação pela coloração entre ferrita, martensita e carbetos 
livres; 
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- Na revelação de partículas de carbetos no contorno de grãos de 
baixo teor de carbono. 
- 
c) Picrato de sódio: 100 ml de água destilada; 2g Hidroxido de Sódio 
(NaOH), 25g de ácido pícrico. 
Esta solução deve ser aquecida ( 80º C); mergulha-se o cp para atacar e 
deixa se ferver durante uns 15 minutos, depois retira-se o cp lavando em água 
corrente, enxaguando bastante com álcool ou éter e secar. 
Este reativo colore a Cementita (ficando preta), os Carbetos complexos dos 
Aços-ligas e a Steadita dos Ferros Fundidos 
 
d) Reagente Vilella: Revela o contorno de grãos em aços temperados. 
 Ácido Pícrico 1g 
 Ácido Clorídrico ( HCl ) 5ml 
 Álcool Etílico 100ml 
 Esta solução é usada para Aços-ligas com alto teor de Cromo e Aços 
rápidos. 
 
 - Ataque Oxidante por Aquecimento : 
 Consiste em se aquecer o corpo de prova polido, mais ou menos de 250 a 
300ºC na presença do ar. Sobre a superfície do corpo forma-se uma película finíssima 
de óxido cuja espessura varia com o constituinte ou com a orientação cristalográfica 
dos grãos. Este modo de atacar é indicado quando é desejado mostrar a diferença de 
granulação entre certas regiões. 
 
De modo geral, os reativos podem agir: 
 dissolvendo superficialmente certos constituintes, ou certas regiões, 
como contornos dos grãos, tirando-lhes as vezes o brilho dado pelo 
polimento; 
 ou colorindo-os diversamente ou ainda depositando um composto 
qualquer sobre eles. 
A escolha do reagente depende da natureza do material e do fim que se tem em 
vista. 
 
7.5 .Rotina do ataque do corpo de prova. 
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 Verificar se todos os equipamentos estão em ordem; 
 Após o polimento, lavar a amostra em água corrente com auxílio de um 
algodão; 
 Jogar álcool na superfície da amostra; 
 Secá-la com secador; 
 Colocar a luva plástica; 
 Selecionar a solução de ataque adequado; 
 O ataque pode ser por meio de fricção, imersão, aspersão; 
 Atacar a amostra, com o auxílio de uma pinça; 
 A verificação do ataque e feito através do microscópio; 
 Efetuar a limpeza e guardar os equipamentos utilizados. 
 
 7.6. Microscópio Metalográfico: 
 
FIGURA 14 – Microscópio óptico (100 – 800x) 
 
As técnicas de escolha, preparação de amostras metalográficas para exame 
microscópico e metalográfico, exige cuidados especiais, mas principalmente 
equipamentos preciso e especializados com aumento superior 10x. A partir do 
microscópio comum, foi desenvolvido o microscópio metalográfico que visa não 
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somente a comodidade do operador, como também (principalmente) tornar mais fácil 
e nítida a microestrutura em observação. O microscópio metalográfico é composto 
das seguintes partes: 
 
A) Elementos Mecânicos: Compõe-se de um conjunto de peças mecânicas 
de precisão com finalidade de posicionamento, deslocamento e focalização 
da amostra. 
 Tubo de encaixe: Monocular ou Binocular; 
 Focalização: Macrométrica ou Micrométrica; 
 Revolver porta objetiva; 
 Estativa (suporte): sustenta os elementos mecânicos, ópticos 
e fotográficos. 
B) Elementos Ópticos: Conhecendo-se os fundamentos ópticos do aparelho, 
pode-se aproveitar o Máximo de suas possibilidades. 
 
 Objetivas: 10x, 20x, 50x e 100x 
 Oculares: 10x, 15x e 20x 
 Prisma (desviador de luz na ocular para microfotografia) 
 Condensador: sistema de lente convergentes, cuja finalidade 
é concentrar e transmitir o feixe luminoso oriundo do 
iluminadorpara a lente frontal da objetiva. 
 
 Obs.: Ampliação  “Ocular x Objetiva“ 
 
C) Iluminador ( pode ser embutido ou externo): É composta da lâmpada a 
fonte luminosa, duto de iluminação e do condensador pode ser embutido ou 
externo. 
 Lâmpadas: Tungstênio, Halogênio, Xênon; 
 Diafragma 
 Filtros: Usados para remoção de calor da luz, aumento de 
contraste na imagem compensação de efeitos de cor na 
fotomicrografia colorida; os filtros podem ser azul, verde, 
amarelo, vermelho. 
 Tipos de iluminação: Campo claro, Luz polarizada, Contraste 
de fase 
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 D) Acessórios: Os principais são retículos, telas de projeção e 
dispositivos fotográficos, cuja finalidade é comparar e registrar os detalhe s e 
peculiaridades dos Microconstituinte de uma estrutura. 
 
 Retículos: são escalas micrométricas, gravadas em uma 
placa de vidro óptico; 
 Tela de projeção: acessório acoplado ao microscópio que 
permite a observação simultânea da microestrutura em exame 
por dois ou mais dispositivos fotográficos. 
 
O microscópio metalográfico pode ser de observação invertida (a objetiva esta 
colocada embaixo do corpo de prova). 
 
 
 
 
 
 
 
 E com observação direta ( objetiva esta colocada sobre o corpo de prova ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10X 
CP 
10X 
CP 
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Analise Macrográfica 
 
 1. Objetivos: 
 
 A macrografia consiste na análise, descrição ou registo do aspeto de uma peça 
ou amostra metálica, segundo uma secção plana devidamente polida e em regra 
atacada por um reagente apropriado. O exame é realizado à vista desarmada ou 
com a ajuda de uma lupa. O aspeto assim obtido designa-se por macroestrutura. 
 A palavra macrografia é também utilizada para designar os documentos que 
reproduzem a macroestrutura, em tamanho natural ou com ampliação máxima de 
10 vezes. 
 A macrografia possibilita a observação da heterogeneidade química existente, 
resultante da estrutura de solidificação, assim como as alterações sofridas por esta e 
devidas a tratamentos posteriores. Pode evidenciar a distribuição das impurezas 
metálicas, não metálicas e gasosas contidas na estrutura. A análise 
macrográfica permite igualmente detetar a presença de fissuras, bolhas,porosidades, 
gotas frias, etc. 
 
2 . Conceitos básicos: 
Após a etapa de refino, o aço está pronto para ser “vazado” e solidificado. Esta 
etapa de solidificação chama-se lingotamento, o qual pode ser convencional ou 
contínuo. 
No lingotamento convencional, moldes metálicos (“lingoteiras”), feitos 
normalmente de ferro fundido, são utilizados na solidificação do aço que após 
completamente solidificado recebe o nome de lingote. 
Durante o resfriamento, o aço é cortado com dimensões padronizadas por 
tesouras, recebendo o nome de tarugo. 
Tanto o lingote quanto o tarugo são, então, levados para a etapa de laminação, 
onde serão transformados em uma série de produtos, tais como barras, perfis, 
chapas, fio máquina entre outros. 
O aço líquido é homogêneo, mas durante a solidificação surgem defeitos que 
tornam o material sólido heterogêneo. 
Alguns defeitos são eliminados durante a fabricação do produto final (acabado) 
outros defeitos são tornam-se até mais evidentes no produto final. 
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Os principais defeitos são: 
 
2.1. Vazio (rechupe ou chupagem). 
 
Durante a solidificação, o metal, ao passar do estado líquido para o estado sólido 
ocorre uma diminuição de volume. Com isso, aparecerá no interior da peça uma região 
oca que se denomina vazio. 
 
 
FIGURA 15 – Macrografia do lingote de aço SAE 4140, microligado ao Niobio. 
Ataque: Solução Aquosa de Acido Cloridrico 
 
Como evitar/reduzir: Uma técnica comum de se controlar a cavidade 
resultante das contrações de solidificação consiste no uso de alimentadores 
(denominados de “massalotes”), que são reservatórios de metal posicionados 
próximos da última região a se solidificar. Tais reservatórios tem a função de fornecer 
líquido para a frente de solidificação de modo que o rechupe se desloque para o 
massalote, resultando em uma peça sem macroporosidade. Após a solidificação, o 
massalote é separado (cortado) da peça e descartado. O material descartado pode 
ser reciclado em fusões posteriores. 
 
2.2. Segregação 
 
Quando líquido, o aço ( liga Fe-C) dissolve homogeneamente quase todo tipo 
de impurezas. Ao solidificar, estas impurezas ficam insolúveis e tendem a segregar, 
diferenciando-se no meio do metal. Ao acúmulo de impurezas nos lingotes e em 
certas peças fundidas dá-se o nome de "segregação”. Como a solidificação começa 
da periferia para o centro é nesta última região que a maior parte das impurezas irão 
se acumular . 
OBS.: O fósforo que se dirige para o centro atua no sentido de baixar o ponto de 
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solidificação do metal, assim contribuindo também para que a região central se 
solidifique mais tarde. 
Principalmente o P e o S, são de pouca solubilidade no aço sólido, segregando-se a 
medida que a temperatura cai. A tendência é de se agrupar nas regiões solidificadas 
por último. Isto é normal nas zonas próximas aos vazios. Com o Si e Mn não é muito 
notável, mas sim com o P e S. Estas segregações causam uma variação nas 
propriedades mecânicas nas regiões onde ocorrem. Por isso são estabelecidos teores 
máximos para cada elemento com vistas a não causar problemas nas propriedades 
dos metais. Para se avaliar a presença de segregação podem ser feitas análises 
químicas ou metalográficas. Quanto maior o tamanho da peça, mais intensa pode ser 
a segregação devido a menor velocidade de solidificação. Pois, há mais tempo para 
que as impurezas se segreguem. A segregação dá uma idéia da genealogia do aço, 
informando sobre a forma original do lingote. Felizmente, a zona segregada fica em 
geral nas proximidades do centro das peças ou dos perfilados, onde as tensões são 
frequentemente mais baixa, contribuindo essa circunstância para atenuar a sua 
nocividade.Isso explica o comportamento relativamente satisfatório em muitos casos. 
De qualquer forma, deve-se exercer um controle, principalmente em peças 
submetidas ao choque ou carregamentos alternados, pois a segregação constitui um 
defeito que pode contribuir na nucleação de trincas. 
 
2.3. Dendritas 
 
Peças fundidas ou lingotes de materiais metálicos podem apresentar estruturas 
completamente colunares ou totalmente equiaxiais, dependendo da composição 
química da liga e das condições de solidificação. Entretanto, uma estrutura mais 
complexa, e que geralmente ocorre na solidificação em moldes metálicos, apresenta 
os dois tipos de estrutura, cuja fronteira é chamada de zona de transição colunar-
equiaxial (GARCIA, 2001). 
 
FIGURA 16 – Estrutura macrográficado lingote 
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2.4. Bolhas 
 
São pequenas cavidades preenchidas com gases tipo CO. Estes gases podem 
ser originários de: 
 Gases que são arrastados pelo metal líquido quando do vazamento nos moldes 
 Gases dissolvidos no metal e que não tiveram tempo de evoluir para fora 
durante a solidificação. 
 Gases oriundos de alguma reação interna. 
Os gases, em verdade, fogem da massa líquida que resfria, devido a 
diminuição da .miscibilidade entre ambos. Mas isso só é possível até um certo valor 
da viscosidade metálica que aumenta conforme cai a temperatura. Quando o lingote é 
trabalhado mecanicamente pode-se ter as seguintes situações: 
 Se o gás das bolhas for redutor (CO, CO2) é possível ocorrer o caldeamento 
das paredes das porosidades, não afetando, portanto, as propriedades 
mecânicas do material. 
 Se por outro lado, as porosidades tiverem as paredes internas com a presença 
de impurezas e ou óxidos o caldeamento fica dificil, senão impossível. Isto gera 
fissuras que podem evoluir para fratura do material. 
No caso de óxidos a presença de um alto teor de C associado a uma alta 
temperatura de laminação, pode causar a redução destes óxidos, facilitando o 
caldeamento. 
Só que este procedimento causa uma descarbonetação localizada que pode 
ser prejudicial ao material. Para diminuir as porosidades se usam ligas desoxidantes 
como : Fe-Si, Fe-Mn, AI puro. Elas combinam-se com o 02 gerando compostos sólido, 
diminuindo as porosidades. 
 
2.5.Trincas 
 
As trincas podem ser tanto externas quanto internas. Tem origem nas tensões 
geradas durante o s tratamentos térmicos e tratamentos mecânicos e nos 
resfriamentos de peças com diferentes espessuras. Também podem ser geradas a 
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partir de descontinuidades, tanto de superfície quanto de composição química 
(presença de inclusões; porosidades). 
 
2.6. Gotas Frias 
 
Ao verter o metal líquido na lingoteira, pequenas gotas respingam contra as 
paredes, resfriando-se com rapidez e oxidando-se superficialmente. Algumas 
permanecem aderentes ás paredes, outras soltam-se e caem novamente na massa 
que as retém. 
As que ficam na parede não aderem depois completamente a lingote devido à 
película de óxido e constituem um defeito superficial. Este defeito pode ser removido 
a talhadeira. 
As heterogeneidades de composição química, bem como as de estrutura, 
anteriormente descritas, e outras que serão abordadas mais tarde, influem nas 
propriedades dos aços, fazendo com que sejam diferentes de um ponto para outro. 
Esta influência será tanto maior, quanto mais acentuada for a heterogeneidade. 
A avaliação do grau de nocividade dessas diferenças depende da aplicação do 
material, assim, em muitos casos, essas diferenças, ainda que sensíveis, podem não 
ter importância em virtude da natureza dos esforços (baixos ou estáticos) a que a 
peça será submetida na prática. E então nem há interesse em pesquisar estas 
heterogeneidades. Mas em outros casos, de peças de maior responsabilidade, que 
devem suportar esforços elevados ou alternados e repetidos, choques, etc., e cuja 
ruptura em serviço possa trazer graves consequências, as heterogeneidades 
apontadas apresentam um grau de nocividade muito maior, justificando-se 
plenamente um exame minucioso do material. 
 
Análise da macroestrutura preparação de amostras 
 
Etapas: 
a) Inspeção preliminar: Permite obter informações básicas do material, 
principalmente de caráter qualitativo, que mais dificilmente serão 
conseguidas com a extração da amostra. 
 aspecto da superfície; 
 aspecto da falha / fratura (dúctil/frágil); 
 dureza (ação da lima); 
 composição química (centelhas no esmeril); 
 magnetismo; 
 sonoridade; 
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b) Critérios para análise: o ensaio a ser realizado e o fim a que se destina. 
Definição de quais parâmetros estruturais deverão ser investigados na 
amostra em preparação. 
 
c) Identificação da amostra: a identificação do material a ser analisado não 
permite que haja confusão com outras amostras que possivelmente 
também possam estar sendo investigadas. 
 
d) Extração da amostra (corte): O corte que é feito com serra ou com 
cortador de disco abrasivo adequado. 
Um corte transversal permitirá verificar: 
 
• a natureza do material (aço, ferro fundido); 
• seção homogênea ou não; 
• forma e intensidade da segregação; 
• posição, forma e dimensões das bolhas; 
• forma e dimensões dos dendritas; 
• existência de restos do vazio; 
• Se a peça sofreu cementação 
• Detalhes das soldas 
Um corte longitudinal será preferível quando se quiser verificar: 
 
• se uma peça é fundida, forjada ou laminada; 
• se a peça foi estampada ou torneada; 
• solda de barras; 
• extensão de tratamentos térmicos superficiais. 
e) Desbaste :: Esmeril, plaina, retifica 
 Lixamento: Lixas - 220,320,400,600 
 
• pressão uniforme: contribui para a formação de um único plano de desbaste 
na amostra. 
• velocidade de desbaste: em processos mecanizados deve ser 
criteriosamente escolhida, evitando falhas e aquecimento na peça. 
• fluxo de água: inibe a formação de pó, além de garantir um bom resfriamento 
da superfície da amostra. 
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• troca da lixa: 
• limpeza da peça: evita riscamentos devido contaminação. Esquema de 
lixamento seguir a figura 10. 
 
 
 
Obs: 
 Evitar o encruamento e o aquecimento e do material. 
 Após o lixamento não polir o material, pois este polimento dificultará o 
ataque. 
 
f) Revelação da macroestrutura: Ataque da superfície preparada: 
 Para evidênciar as heterogeneidades, é indispensável proceder-se a um ataque 
químico. Os ataques se classificam em lentos ou profundo, rápidos ou superficiais. 
Os reativos mais utilizados para produtos siderúrgicos são: 
 
 1) Reativo de Iodo: 
Iodo sublimado 10g 
Iodeto de Potássio 20g 
Água 100ml 
Obs: Ataque rápido e por aplicação, as imagens aparecem com simples ataque da 
superfície e desaparecem com um leve repolimento. 
 
 2) Reativo de Ácido Sulfúrico: 
Ácido Sulfurico ( H2SO4) 20ml 
Água 100ml 
Obs.: Este reativo é empregado à quente ou à frio, produz um ataque enérgico ( 
somente a quente), e um ataque feito por imersão. 
 
 3) Reativo de Ácido Clorídrico: 
Ácido Clorídrico (HCl) 50ml 
Água 50ml 
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Obs.: Este reativo é empregado à quente ou à frio e é feito por imersão. 
 
4) Reativo de Ácido Nítrico: 
HNO3 50ml 
Água 50ml 
Obs.: Este reativo é empregado à quente para aços especiais. 
 
 5) Reativo de Fry: 
HCl 120ml 
Água 100ml 
Cloreto Cúprico 90 g 
Obs.: Este reativo é aconselhadopara revelar linhas de deformação em material 
pouco encruado (Linhas de Lüder). 
 
 6) Reativo de Adler: 
Cloreto Cupro-Amoníaco 3 g 
HCl 50ml 
Água destilada 25ml 
Cloreto Ferro II 15 g 
Obs.: Este reativo é aconselhado para aços, cobre e suas ligas, para revelar 
segregações, zonas temperadas e estruturas primárias (fundição). 
 
g) Análise da macroestrutura: 
 
 
Figura17 – Macrografia do Al. 
 
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Figura18 – Textura em aço 4140 forjado. Ataque: solução Aquosa 50% HCl. (ref.: Metallography: An 
Introduction, Metallography and Microstructures, Vol 9, ASM Handbook, ASM International, 2004, 
 p. 3–20.) 
 
 
Figura19 – Têmpera superficial em aço ferramenta W1 (0,7-1,5C). Ataque: solução aquosa 50% HCl 
aquecida 
 
 
 
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O trilho rompeu em serviço. Nota-se nitidamente, nesta seção como a fratura acompanhou o contorno 
da zona segregada. Ataque: iodo 
 
FIGURA 20 – Exemplos de analises macrograficas 
 
Exercicios: 
1. O que é materialografia? 
2. O que é metalografia? 
3. Qual a importância do estudo da metalográfica? 
4. Quais as principais características da Macrografia e da Micrografia? 
5. Como é feito a retirada dos corpos de prova para a macrografia? 
6. Explique as etapas de análise das amostras para a macrografia? 
7. Explique os defeitos da solidificação, causas e meios de evitar estes defeitos? 
8. Os defeitos de solidificação podem ser evitados, então explique o porquê da 
necessidade de se realizar os ensaios macrograficos? 
9. Uma etapa muito simples, porém essencial na preparação metalografica é a 
identificação das amostras. Determine se esta afirmação é verdadeira ou falsa e 
justifique. 
10. Quais os equipamentos utilizados para retirar os corpos de prova e seus métodos. 
11. Para o corte abrasivo, como é feita a escolha dos disco abrasivo? 
12. Qual a principal função do lixamento da amostra? 
13. Quando deve-se recorrer ao ataque químico em uma analise metalografica? 
14. Quais os parâmetros utilizados com relação ao embutimento na analise 
metalografica? 
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15. Quando deverá ser utilizado o polimento na amostra metalografica? 
16. Quais os reagentes utilizados para a macrografia? 
17. Qual a importância em se atacar um corpo de prova para a macrografia? 
18. Exemplifique uma aplicação de analise da macrografia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Iodo 
Análise Macrográfica 
Retirada da amostra 
 
Sentido Transversal Sentido 
Longitudinal 
Serra Disco 
Abrasivo 
Torno / Fresa 
Retífica Plaina 
Lixamento 
Lavar / Secar 
Ataque Químico 
Ácido 
Cloridrico 
Ácido 
Sulfurico 
Nital 10% 
Lavar (água e álcool) e secar 
Analise Final a olho nu ou 10x 
 
Desbaste 
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ENSAIO DE MICROINCLUSÕES 
 (Norma ASTM E45 – 46T) 
1. Definição do Ensaio: 
O Ensaio de Microinclusõe é definido como a analise de uma superfície plana e 
polida de uma seção de uma peça, barra ou chapa, sem ataque químico. 
2. Objetivos do Ensaio: 
 O ensaio de Microinclusões tem por objetivo quantificar, identificar e avaliar a 
destribuição das microinclusões nas ligas devidamente preparadas. 
3. Conceitos Básicos: 
Aços comuns contém sempre além do Carbono, pequenos teores de Silício, 
Fósforo, Enxofre, Manganês, às vezes Cobre, que podem combinar entre si (MnSi, 
SiO2, MnO, FeO, Al2O3) ou então com ferro (FeSi,Fe3P,FeS) formando assim as 
inclusões (impurezas prejudiciais ao aço). Algumas inclusões são facilmente 
identificáveis pela sua cor - forma - aspecto; outras só após ataques com reativos 
especiais. 
Inclusões - Reações no interior do próprio aço, seja pela oxidação do silício, 
do manganês, do alumínio ou dos materiais refratários com os quais o aço entrou em 
contato até chegar a lingoteira. Origem das inclusões: 
“Inclusões endógenas” impurezas geradas no interior do próprio 
aço pela oxidação do silício, do manganês, do alumínio, etc.. 
“Inclusões exógenas” impureza geradas pela corrosão dos 
materiais refratários ou pela restos de escoreas. 
As inclusões afetam menos as propriedades do metal, quando estão 
homogeneamente distribuídas, quando em concentrações acentuadas com 
possibilidade de ocorrer aparecimento de pequenas fissuras, que podem se propagar 
através de toda a seção, ocasionando uma ruptura brusca na peça. 
 
3.1 Influência dos elementos químicos nos aços comuns: 
 - Fósforo: quando ultrapassado certos limites se torna nocivo ao aço 
ocasionando a Fragilidade à Frio; com teores elevados podem ocorrer ruptura ou 
esboroamento do aço. O fósforo aumenta levemente a dureza, a resistência 
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mecânica, a resistência a corrosão, diminui a ductilidade, melhorando e facilitando a 
usinabilidade. 
- Enxofre: impureza facilmente notada ao microscópio, combina-se o Fe e o 
Mn, muito difícil de ser eliminada, ocasionando uma Fragilidade à Quente. Aços com 
teores altos de S e Mn facilitam a usinabilidade das peças. Combina-se com Fe e o 
Mn, formando MnS (solidifica-se a 1600ºC) e FeS ( solidifica-se a 980ºC). 
- Manganês: é usado na prática Siderúrgica como desoxidante. Aumenta a 
temperabilidade, a resistência ao choque , o limite elástico e diminui a ductilidade. Os 
aços ricos em Mn tem a maior tendência para trincar durante a Têmpera. Combina-se 
com S formando MnS. 
- Alumínio: é um elemento desoxidante mais eficiente que Mn e o Si, também 
usado para acalmar o aço (extinguir ou diminui os gases) e ainda porque favorece a 
obtenção de textura de granulação mais fina. Forma com o oxigênio um composto 
Al2O3 (Alumina). 
- Silício: Nos aços ao carbono, o Si varia entre 0,05 a 0,3% . Normalmente é 
utilizado para evitar a formação de bolhas nos lingotes (desoxidantes). 
Além destes elementos são introduzidos nos Aços durante a fabricação os 
gases Hidrogênio, Oxigênio e Nitrogênio. 
- Hidrogênio: aparece em teores de 0,001% a 0,0001% e sua presença produz 
aparentemente certa fragilidade no material. 
- Nitrogênio: dissolve na Ferrita, produz nos aços de baixo Carbono o 
fenômeno de endurecimento por precipitação (agulhas de nitretos de Ferro). 
- Oxigênio: forma uma variedade de Óxidos líquidos ou gasosos quando o aço 
estiver fundido,quando o aço solidifica, alguns permanecem na forma de bolhas, 
outros isolados ou combinados com outros Óxidos formando Silicatos, ficam 
presentes na forma de inclusões sólidas. 
O oxigênio é usado também para enriquecer o Ar de combustão para obter 
melhor eficiência térmica e assim reduzir o tempo de fusão da carga, e também para 
controlar a quantidade de carbono no aço. 
 
3.2 Características das Inclusões: 
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A) Sulfetos ou Sulfuretos (MnS,FeS) - coloração ardósia ou cinza escura 
(MnS), amareladas (FeS) e partículas alongadas em forma de traços. 
B)Alumina (Al2O3) - coloração negra e partículas esparsas ou agrupadas e 
alinhadas. 
C)Silicato (SiO2) - coloração negra e partículas esparsas e alongadas. Difícil 
aparição nos aços. 
D) Óxidos Globular - coloração negra e partículas em forma de pontos e 
distribuição aleatória. 
 
FIGURA 21 – Exemplos das aparências dos quatro ttipos de inclusões, ocorrência 4 e série grossa. 
 
 3.3 Classificação das Inclusões: 
 
As inclusões existentes mais conhecidas são JERNKONTORET, DIEGARTEN 
e STHAL-EISEN. A mais usada é a JERNKONTORET (Assoc.Sider.Suecos), que se 
divide em quatro classes: 
A (tipo sulfeto), B (tipo alumina), C (tipo silicato), D (tipo óxido 
globular). Cada uma dessas classes subdivide-se em 5 grupos numerados de 1 a 5 
(quantidade de inclusões por unidade de superfície). 
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O nº1 indica uma quantidade pequena de inclusões e o nº5 apresenta uma 
quantidade mais elevada. Cada nº admite ainda duas modalidades quanto a 
espessura - Finas ou Grossas. 
 
 Série Fina Série Grossa 
Tipo A Espessura < ou = 4µm 4µm< espessura < ou = 6µm 
Tipo B Espessura < ou = 9µm 9µm < espessura < ou = 15µm 
Tipo C Espessura < ou = 5µm 5µm < espessura < ou = 9µm 
Tipo D Espessura < ou = 8µm 8µm < espessura < ou = 12µm 
TABELA 5 – Especificações das séries para os quatro tipos de inclusões 
 
. 
TABELA 6 – Quadro comparativo para a análise das Microinclusões JERNKONTORET 
(Assoc.Sider.Suecos) 
4. Preparação das amostras: 
Pratica para a Análise das microinclusões preparação de amostras 
 
Etapas: 
 
a) Inspeção preliminar: Permite obter informações básicas do material, no que diz 
respeito a produção da liga. Os resultados macroscópicos podem ser indícios para a 
indicação deste tipo de ensaio. 
 
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b) Critérios para análise: Definição dos parâmetros técnicos a seguir, a fim de 
atender os objetivos do ensaio. 
 
c) Identificação da amostra: a identificação do material a ser analisado não permite 
que haja confusão com outras amostras que possivelmente também possam estar 
sendo investigadas. 
 
d) Extração da amostra (corte): O corte que é feito com serra ou com cortador de 
disco abrasivo adequado no sentido longitudinal. 
e) Lixamento: Esquema de lixamento, seguir a figura 10. 
 
 
 
 
Obs: 
 Evitar o encruamento e o aquecimento e do material. 
 
f) Polimento: O polimento deverá ser feito com pano especifico,o feltro; abrasivo 
utilizado, pasta diamantada de 3μm e o brasivo e o óleo mineral. 
 
g) Analise da distribuição, espessura e tipo das inclusões nos açoscomuns, 
utilizando o microscópio óptico com aumento de 100x e a carta padrão por 
comparação. 
5. Fluxograma do Ensaio para Analise das Microinclusões 
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Embutimento 
Embutimento 
CrO3/ MgO 
///CromoIod
o 
Frio = Resina 
Acrílica 
Quente = Baquelite 
Lixamento 
Lavar / Secar 
Polimento 
Alumina 
Nítrico 
Pasta Diamantada + Lubrificante 
Lavar (água e alcool) e secar 
Analise ao microscopio 
Análise Micrográfica 
Retirada da amostra 
 
Sentido 
Longitudinal 
Material pouco resistente 
= Disco Duro 
 
Material pouco resistente = 
Disco Duro 
Disco 
Abrasivo 
 
Identificação 
 
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Ensaio Micrográfico para Analise dos Microconstituintes da 
Liga Alumínio Silício 
 
1. Definição do Ensaio: 
Este ensaio tem por objetivo analisar uma superfície plana e polida 
devidamente preparada e atacada quimicamente. 
 
2. Objetivos do Ensaio: 
Avaliar e quantificar os microconstituintes desta liga, quando analisada a 
temperatura ambiente. 
 
3. Conceitos Básicos: 
 
Ligas Al-Si (série 300) apresentam as melhores características de fundição, 
motivo pelo qual cerca de 90% das peças fundidas em alumínio pertencerem á série 
300. As ligas binárias apresentam elevada resistência à corrosão, boa soldabilidade, 
mas são de usinagem difícil. 
 
 
Diagrama de Equilibro Al-Si 
 
 
 
Figura 21 – Diagrama de Equilibrio Al-Si com Solubilidade Parcial 
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Figura 22 – Ampliação do campo da fase α do diagrama de Equilibrio Al-Si. 
 
Entre as ligas fabricadas de Al-Si. O maior interesse industrial é a liga eutetica. 
É muito utilizado em peças fundidas de pequena espessura, como por exemplo o 
carter do motor á explosão, radiadores, peças elétricas. Seu interesse é explicado em 
função de sua temperatura de solidificação, 577°C, não havendo segregações, a 
contração do solido é pequena e dificilmente será encontrado o rechupe. 
As ligas euteticas apresentam cristais poliedricos primários de Si, uma 
estrutura acicular, com micrografias parecidas as hipereuteticas. Devido ao teor de 
Fosforo, como impureza do Si, haverá a presença de fosfeto de Aluminio. A liga 
12%Si apresenta estrutura acicular ou também chamada liga eutetica modificada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23- Liga 12%Si fundida em molde de areia, apenas polida. O Si apresentado em forma de laquetas 
poligonais (cinza escuro)100 × ,. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 24- Liga 12% fundida em molde de areia, apenas polida,as setas estão apontadas para a fase Fe- Al- 
Si. 500 × . 
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Figura 25- Liga 12%Si fundida em coquilha, apenas polida. 100 × . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 26- Liga 12%Si fundida em coquilha, apenas polida. 500 × 
 
Com a mudança do tipo de molde da fundição não houve uma diferença 
significativa comprovada pelas figuras 23, 24,25 e 26.