Materiais II - Aula 21

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MATERIAIS II AULA 21
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Objetivos :
Apresentar a definição de Metalografia, mostrando diversas aplicações do método.
Entender as principais fases do processo de preparação e execução de um teste metalográfico e suas particularidades.
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Objetivos
Fases e Procedimentos para Execução de um Teste
Resultados
Comentários Finais - Exemplos
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Definição:
Metalografia: Pode ser definida como a ciência de se examinar e determinar a constituição e arranjo da estrutura de um determinado material.
Os resultados dos Ensaios Metalográficos podem ser relacionados às propriedades do material analisado, para certificar determinadas características de um lote produzido, por exemplo.
Subdivisões:
Macrografia: inspeção se baseia na utilização de equipamentos (Lupa) que possibilitam aumento de imagens em até 20X. 
Micrografia: inspeção se baseia na utilização de equipamentos (Microscópio) que possibilitam aumento de imagens de 50X ~ 100.000X. 
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Objetivos
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Objetivos :
Analisar a estrutura morfológica de um determinado metal de forma a associá-la aos processos de fabricação e tratamentos que o mesmo fora submetido, certificando assim a eficiência dos mesmos. 
Como exemplo, pode-se realizar o ensaio para se medir e verificar o Tamanho dos Grãos de uma peça assim como a direção dos mesmos;
Outro exemplo de aplicação é certificar a concentração de defeitos, como bolhas e porosidade, em peças fundidas;
Pode-se também verificar características de juntas soldadas, como por exemplo, a extensão da área afetada pelo calor.
Além disso, os Ensaios Metalográficos podem ser realizados com o intuito de se analisar a origem de determinada falha e associá-la a uma causa específica, como por exemplo fadiga do material ou defeito interno previamente existente na peça, proveniente de seu processo de fabricação.
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Objetivos
Fases e Procedimentos para Execução de um Teste
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas da Preparação:
Corte 
Embutimento (opcional)
Lixamento
Polimento
Ataque.
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas :
Corte 
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Corte:
O corte é a remoção de um corpo de prova de tamanho adequado e representativo a partir de uma amostra maior.
O corte tem que ser realizado de forma a não induzir mudanças significativas da microestrutura do material no local do corte.
Para isso, a utilização de Fluidos Refrigerantes, Velocidade e Pressão de Corte e dureza do Disco são fatores importantes a serem considerados.
Carbeto de silício (SiC) se usa em geral para metais não ferrosos como abrasivo. 
Alumina (Al2O3) é o abrasivo mais adequado para materiais ferrosos.
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas :
Corte 
Embutimento (opcional)
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Embutimento:
Objetivo do embutimento: facilitar o manuseio de peças pequenas, evitar a danificação da lixa ou do pano de polimento, abaulamento da superfície (que traz sérias dificuldades ao observador).
O embutimento consiste em circundar a amostra com um material adequado, formando um corpo único, sem envolver, no entanto a face a ser analisada
Embutimento a frio 
Se usam resinas sintéticas de polimerização rápida. 
Esta mistura é vertida dentro de um molde plástico onde se encontra a amostra, polimerizando-se após certo tempo. 
Embutimento a quente 
A amostra é embutida em materiais termorrígidos (Bakelite) por meio de prensas, utilizando-se pressão e aquecimento para efetuar a polimerização. 
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas :
Corte 
Embutimento (opcional)
Lixamento
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Lixamento :
O objetivo do lixamento é eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. 
É necessário variar a granulação de mais grossa para mais fina melhorando o acabamento (rugosidade superficial). 
A cada lixa utilizado deve-se alterar o sentido do lixamento em 90°.
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas :
Corte 
Embutimento (opcional)
Lixamento
Polimento
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Polimento :
Objetivo: obter um acabamento superficial isento de marcas.
Antes de realizar o polimento deve-se fazer uma limpeza na superfície da amostra, de modo a deixá-la isenta de traços de abrasivos, solventes, poeira. 
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. 
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Principais Etapas :
Corte 
Embutimento (opcional)
Lixamento
Polimento
Ataque
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Ataque:
Ataque químico: exposição da superfície polida do corpo de prova a reagentes oxidantes. 
	
Os reagentes são função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfica microscópica. 
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Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Objetivos
Fases e Procedimentos para Execução de um Teste
Resultados
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Resultados :
Peça fundida – Efeitos do resfriamento não uniforme
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Resultados :
Solda – Efeitos do processo
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Tamanho de Grão
Resultados :
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Conteúdo da Aula :
Conceitos Básicos e Subdivisões;
Objetivos
Fases e Procedimentos para Execução de um Teste
Resultados
Comentários Finais - Exemplos
Materiais II – Ensaios Metalográficos
Comentários Finais - Exemplos :
Atualmente, este tipo de teste está sendo muito utilizado como auxílio à certificação de novos processos como o de Solda por Ficção (FSW).
É comumente utilizado para avaliação periódica em processos de Tratamento Térmico e Superficial.
É utilizado na investigação de falha prematura em peças ou hardware.
	
É utilizado para análise de nucleação de trincas e sua propagação em ensaios de fadiga, que apresentam falha prematura.