Metalografia e Ensaio Metalográfico

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ENGENHARIA MECÂNICA
METALOGRAFIA
ENSAIO METALOGRÁFICO
Ana Carolina Alves - 201703078322
Ewerson de São Leão Pires - 201702306046
Hudson Braga da Silva - 201307226671
Jhemerson Elias Ramos Santos - 201903307007
Luiz Sergio Benfica Junior – 201608100286
RIO DE JANEIRO-RJ
2019
METALOGRAFIA
ENSAIO METALOGRÁFICO
Ana Carolina Alves - 201703078322
Ewerson de São Leão Pires - 201702306046
Hudson Braga da Silva - 201307226671
Jhemerson Elias Ramos Santos - 201903307007
Luiz Sergio Benfica Junior – 201608100286
Trabalho de ensaio metalográfico apresentado à Universidade Estácio de Sá, como requisito para conclusão do Curso Superior de Engenharia Mecânica.
Orientador(a): Roberto Antonio Roco Antunez.
RIO DE JANEIRO-RJ
2019
INTRODUÇÃO
A microestrutura tem uma forte influência sobre as propriedades mecânicas e no sucesso da aplicação dos metais e ligas. A determinação e o controle da microestrutura requer o uso do exame metalográfico.
Muitas especificações contêm requerimentos em relação à microestrutura, por isso, a utilização mais comum do exame metalográfico é a inspeção para assegurar que aquilo que foi requerido é encontrado.  Outras utilizações do exame metalográfico são a análise de falhas e a pesquisa e desenvolvimento.
A metalografia é uma das ferramentas metalúrgicas mais importantes. Desde o trabalho pioneiro de Henry Clifton Sorby em petrografia e metalografia de 1860 uma grande magnitude de técnicas tem sido desenvolvida especialmente nos últimos 40 anos.
Metalografia é tanto uma arte como uma ciência. A linha artística está nas técnicas usadas para preparar e fotografar uma amostra. Quando estas técnicas são conduzidas de forma adequada resultarão em uma micrografia que será uma real representação da microestrutura do material além de ser uma bela fotografia. A técnica de metalografia colorida é talvez o mais brilhante exemplo da arte e beleza da metalografia.
OBJETIVO
O estudo metalográfico oferece informações básicas das estruturas dos materiais em questão, favorecendo a prévia de possíveis problemas que essas peças possam apresentar durante o seu uso. A metalografia é uma forma de aprimorar o entendimento a respeitos dos materiais para que o homem possa empregá-los da melhor maneira possível em uma certa situação, minimizando erros e maximizando resultados. Os principais objetivos da preparação metalográfica são: 
Conhecimento de técnica de preparação metalográfica; 
Metodologia de lixamento e polimento de superfícies; 
Metodologia de “revelação” de grãos.
PROCEDIMENTOS PARA O EXAME METALOGRÁFICO
Cortadora de metais
Uma peça de tamanho qualquer de aço-carbono foi reduzida de tamanho através do processo de corte com uma cortadora de metais ENTEX com refrigeração por fluido refrigerante.
Um fluído é utilizado para diminuir a temperatura gerada pelo atrito da lâmina de corte com a peça.
				Figura 1. Máquina de corte
Lixadeira para rebarbas
Após cortar o corpo de prova nas dimensões desejadas, foi necessário preparar a peça para realizar o lixamento, retirando rebarbas provenientes do corte e deixando a peça plana.
			Figura 2. Lixadeira para desbaste
Lixamento
O corpo de prova passou por um processo de lixamento da superfície com lixa d’água. Para essa etapa do processo foi utilizado oito tipos de lixas d’agua usadas sequência na lixadeira / Politriz desde a lixa mais grossa (100) até à lixa mais fina (1200), a lixa foi posicionada na Lixadeira / Politriz e a superfície do corpo de prova foi sendo lixada de forma longitudinal em movimentos retos, repetitivos e ininterruptos até que atingisse o espelhamento da superfície, em cada tipo lixa foi adicionado água para a correta utilização da lixa. As lixas utilizadas no processo foram nessa ordem: 100, 180, 220, 320, 400, 600, 800 e 1200.
	Figura 3. Máquina de lixamento com água em vista lateral
	Figura 4. Máquina de lixamento com água em vista frontal
Polimento
Neste processo mudamos a lixa d’água para uma lixa tipo pano de polimento em formato de disco e colocamos na Lixadeira / Politriz ENTEX com a adição de alumina. A alumina atua no polimento da superfície agindo em pequenas partículas e deixando a superfície com rugosidade mínima, espelhada de forma uniforme e sem risco.
		 Figura 5. Alumina para polimento
		
			Figura 6. Máquina de polimento
Ataque químico
Após o polimento, a peça foi submetida a um ataque químico com o Nital 2% (2% de ácido nítrico e 98% de álcool etílico. Ele atua na corrosão da superfície, aparecendo assim de melhor forma o contorno dos grãos.
Mergulhamos o corpo de prova durante 2 minutos no ácido, efetuamos a limpeza com álcool 92.8% e secamos com secador MONDIAL MAX TRAVEL.
 Figura 7. Nital 2%
Preparação do corpo de prova para a micrografia
Ao retirar o corpo de prova do ataque químico, precisamos acabar com a reação. Então foi dado um banho de álcool etílico e logo em seguido foi usado um secador de cabelo para tirar toda umidade do corpo de prova.
Figura 8. Corpo de prova
Análise no Microscópio
Processo realizado com a utilização de um microscópico, que tem como finalidade tornar mais fácil e nítida a microestrutura em observação, durante a análise deve-se tomar alguns cuidados, como o correto posicionamento das amostras, iluminação apropriada e técnicas fotográficas adequadas, com o objetivo de melhorar a qualidade das imagens em estudo, ocasionando em um melhor reconhecimento das propriedades micrográficas da amostra.
Figura 9. Microscópio 
Figura 10. Microestrutura do Aço 1045
CONCLUSÃO 
Foi retirada uma amostra do metal de base para análise metalográfica e como conclusão dos resultados apresentados foi possível identificar o tipo de aço e sua microestrutura. Na Figura 10 pode ser visto a micrografia do aço SAE 1045 o qual apresenta microestrutura constituída de perlita fina com ferrita em contorno de grão.
BIBLIOGRAFIA 
CHIAVERINI, V.; Tratamentos Térmicos das Ligas Metálicas, SP, Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2003, P.52, 53, 65. 
COLPAERT, H.; Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns, 3°Edição, SP, Edgard Blucher LTDA, 1983, P.257, 279. 
COLPAERT, H.; Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns, 4°Edição, SP, Edgard Blusher LTDA, 2008, P.5, 77.
FREITAS, P.S.; Tratamento Térmico dos Metais, SP, SENAI-SP Editora, 2014, P.45. 
SOUZA, S.A; Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos, SP, Edgard Blucher, LTDA, 1982, P.104.