Artigo InovTec - CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL ATRAVÉS DE ATAQUE QUÍMICO COLORIDO COM LEPERA PARA AÇO E FERRO FUNDIDO

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8º Seminário de Inovação e Tecnologia do IFSul 
Eighth Innovation and Technology Seminar IFSul 
5 a 7 de Novembro / November 5th to 7th, 2019 
Sapucaia do Sul – RS – Brasil 
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ISSN 2446-7618 
CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL ATRAVÉS DE 
ATAQUE QUÍMICO COLORIDO COM LEPERA PARA AÇO E 
FERRO FUNDIDO 
 
 
 
Silva, M.A.1 
Wolfart Junior, M. 2 
Lima, D. R. S. 3 
Fogliatto, A. A. B. 4 
Ozorio, M. J. C. 5 
Pereira, L 6 
 
1 Estud. Engenharia, Matheus Alves da Silva, IFC – Luzerna, matheus77.alvessilva@gmail.com. 
2 Prof. Dr. Eng., Mario Wolfart Junior, IFC – Luzerna, mario.wolfart@ifc.edu.br. 
3 Prof. Dr. Eng., Diego Rodolfo Simões de Lima, IFC – Luzerna, diego.lima@ifc.edu.br. 
4 Prof. Dr. Eng., Aloysio Arthur Becker Fogliatto, IFC – Luzerna, aloysio.fogliatto@ifc.edu.br. 
5 Prof. Me. Eng., Marcelo de Jesus Cevey Ozório, IFC – Luzerna, marcelo.ozorio@ifc.edu.br. 
6 Estud. Mestrado, Leonardo Pereira, UFRGS – Porto Alegre, leonardo.pereira@ufrgs.br. 
 
 
 
Resumo 
A busca pelo aperfeiçoamento de ligas instiga o desenvolvimento de técnicas como 
a caracterização microestrutural para monitoramento do comportamento de suas 
microestruturas relacionados à responsabilidade mecânica. Possibilitando assim, a 
melhora da relação resistência mecânica / peso, exemplo de emprego muito 
utilizado na indústria automobilística. Entretanto, a caracterização microestrutural 
possibilita limitada observação de fases quando utilizadas com ataques químicos 
convencionais, tornando-se necessário o estudo de ataques especiais de 
diferenciação de microconstituintes. Quando controladas todas as variáveis e 
instabilidades do ataque, o reagente LePera se torna eficiente na identificação. Ele 
se encaixa no grupo dos ataques químicos coloridos pois possibilita a distinção e 
visualização de diferentes fases através da coloração. Diante disso, através de duas 
ligas (Aço bainítico austemperado e recozido, Ferro Fundido Nodular austemperado) 
e um conjunto de variáveis, foi verificado a eficiência do LePera na caracterização 
microestrutural de ligas multifásicas. Os procedimentos empregados foram: variação 
dos reagentes (I - 1g de metabissulfito de sódio em 100ml de água destilada e II - 6g 
de ácido pícrico em 100ml de álcool etílico) que formam a solução LePera, sem/com 
pré-ataque, tempo de ataque de 30s, imersão em água destilada, limpeza em agua 
corrente e secagem natural na posição vertical. A bainita apresentou tonalidade 
marrom, ferrita / ferrita bainítica tom azul – esverdeado, austenita retida e martensita 
coloração branca. Deste modo, é possível identificar através do LePera a influência 
de porcentagens de fases em propriedades mecânicas de distintas ligas. 
 
Palavras-chave: caracterização; microestrutural; ataque; químico; LePera. 
 
 
 
 
 
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MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION THROUGH TINT ETCHING WITH 
LEPERA FOR STEEL AND CAST IRON 
 
 
Abstract 
The search for alloy improvement promotes the development of techniques such as 
microstructural characterization to monitor the behavior of their microstructures 
related to mechanical responsibility. Thus, enabling the improvement of the 
mechanical strength / weight ratio, an example of employment widely used in the 
automotive industry. However, the microstructural characterization allows limited 
observation of phases when used with conventional etchings, making a necessity the 
study of special etchings of differentiation of microconstituents. When all etching 
variables and instabilities are controlled, the LePera reagent becomes efficient in 
identifying. The reagent fits into the group of tint etching becoming possible to 
distinguish and visualize different phases through staining. Therefore, through two 
alloys (annealed and austempered bainitic steel, austempered Nodular cast iron) and 
a set of variables, the efficiency of LePera in the microstructural characterization of 
multiphase alloys was verified. The procedures utilized were: variation of the 
reagents (I - 1g of sodium metabisulphite in 100ml of distilled water and II - 6g of 
picric acid in 100ml of ethyl alcohol) which will form the LePera solution, with/without 
pre-attack, 30s etching time, immersion in distilled water, cleaning under running 
water and natural drying in an upright position. The bainite presented brown color, 
blue - green bainitic ferrite / ferrite, retained austenite and martensite white color. 
Thus, it is possible to identify through LePera the influence of phase percentages on 
mechanical properties of different alloys. 
 
Key words: microstructural; characterization; etching; LePera. 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Conseguir caracterizar ligas multifásicas é essencial para estabelecer a 
correlação entre propriedades mecânicas e as porcentagens de fases formadas de 
maneiras assimétricas e irregulares. Assim, é possível aprimorar as mais diversas 
ligas buscando melhoras de propriedades mecânicas. As ligas geralmente 
compostas por bainita, austenita retida e martensita são famosas por possuírem 
ótima relação entre dureza mecânica, tenacidade e resistência a fadiga (ABDALLA, 
2006 (1); RAMOS et al., 2014 (2); ROCHA, ZOCH, 2017 (3)). Devido a essa ótima 
afinidade entre propriedades, essas ligas são comumente aplicadas para melhorar a 
relação resistência mecânica / peso, aonde, é possível substituir determinado 
componente que contém microestrutura comum por outra liga com característica 
multifásica (BHADESHIA, 2001 (4)). Com isso, é possível reduzir a espessura de 
determinado componente mantendo a mesma responsabilidade mecânica ou até 
mesmo superior. 
Entretanto, a capacidade de diferenciação microestrutural é bastante 
complexa na microscopia óptica. Esse empecilho é devido as ligas multifásicas 
apresentarem várias morfologias assimétricas e irregulares (GIRAULT et al., 1998 
(5)), efeito da manutenção do tempo x temperatura nos tratamentos térmicos 
(COLPAERT, 2008 (6)). Mais comumente utilizadas, as ligas de aço e de ferro 
fundido necessitam de técnicas eficazes que apresentem ótima repetibilidade e 
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precisão a fim de quantificar suas fases. No entanto, técnicas que não utilizam 
microscópio eletrônico de varredura (MEV) e que demonstram exatidão na 
identificação de diferentes fases são escassas, com isso, instituições que não 
dispõem de MEV, dificilmente controlam tal habilidade metalográfica. 
Um ataque químico atípico para caracterização microestrutural através da 
microscopia óptica é por intermédio da solução LePera. Esse reagente se enquadra 
no grupo dos ataques químicos tint etching, os quais possibilitam a distinção de 
fases através de diferentes colorações (ASTM E 407 (7)). Basicamente, durante o 
arrefecimento das ligas, as fases são originadas com relevos particulares, o LePera 
atua na superfície dessas ligas formando uma fina película de óxido (filme) com 
espessuras distintas de acordo com essas saliências (FUKUGAUCHI, 2010 (8)). 
Deste modo, através desse filme formado e com a refração da luz proporcionada por 
microscópios ópticos, é possível identificar as fases em diferentes colorações. A 
solução LePera foi criada em 1998 por LePera, aonde se consiste em dois 
reagentes combinados que formam a solução final (LEPERA, 1998 (9)). Solução 
essa, que possui a característica de demonstrar a bainita na tonalidade marrom, 
ferrita em tom azul-esverdeado, austenita retida juntamente com a martensita em 
tom branco (GIRAULT et al., 1998 (5); COLPAERT, 2008 (6); FUKUGAUCHI, 2010 (8); 
SILVA, M. A. et al, 2019 (10); Pereira, Garcia e Hashimoto, 2002 (11)). 
No entanto, apesar do LePera ter sido criado em 1998, ele é pouco 
empregadona caracterização microestrutural. O pouco beneficiamento da distinção 
de microconstituintes proporcionadas por ele se justifica por conta de sua alta 
instabilidade, sendo altamente instável a diversas variações como: composição 
química da liga e dos reagentes, proporção dos reagentes, método de secagem, 
pré-ataque, tempo de ataque, temperatura e umidade relativa do ar (FUKUGAUCHI, 
2010 (8)). Essa instabilidade ocasiona em ineficácia de distinção das fases o que 
torna inviável a utilização da solução. Todavia, usufruindo de bibliografias pontuais e 
escassas, é possível encontrar sugestões de aprimoramento do LePera. 
SILVA, M. A. et al, 2019 (10), exemplifica o processo de formação do filme com 
o LePera a partir de uma série de metodologias com o intuito de eliminar varáveis 
prejudiciais a formação do filme, são elas: alterações da proporção do LePera 
modificado (I - 1g de metabissulfito de sódio em 100ml de água destilada e II - 6g de 
ácido pícrico em 100ml de álcool etílico), sem pré-ataque, tempo de ataque químico 
de 30s e cessado com imersão em água destilada, limpeza em água corrente e 
secagem natural na posição vertical. Ainda, segundo diferentes autores (GIRAULT 
et al., 1998 (5); COLPAERT, 2008 (6); FUKUGAUCHI, 2010 (8); SILVA, M. A. et al, 
2019 (10)), é necessário fazer a alteração das proporções dos reagentes que 
constituem o LePera, se demonstrar predominância da coloração marrom, aumenta-
se a proporção do reagente I, se ao contrário, houver predominância da coloração 
azul, eleva-se a proporção do reagente II. Essa alternância entre as proporções dos 
reagentes é essencial, pois normalmente, os ataques químicos são realizados em 
distintas ligas e em diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ar. 
Em vista disso, teoricamente é possível a utilização do LePera para a caracterização 
microestrutural de diferentes ligas através da microscopia óptica. 
Portanto, o propósito deste artigo é realizar o teste de eficácia do LePera 
quando aplicadas em distintas microestruturas e ligas multifásicas, assim, possibilita-
se a quantificação de distintas fases através da microscopia óptica. Para tal 
procedimento, foi utilizado o aço bainítico DIN 18MnCrSiMo64 e um ferro fundido 
nodular. Ambas microestruturas foram analisadas em estado austemperado e 
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também feita a análise do aço em estado recozido. Basicamente, o tratamento 
térmico de austêmpera tem a finalidade de obtenção da bainita e outras fases, 
possibilitando boa relação entre propriedades mecânicas (COLPAERT, 2008 (6)), já o 
recozimento, consiste em conceder uma microestrutura propícia para a usinagem ou 
modificar outras características da liga (CHIAVERINI, 1977 (12)). 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Através de metodologias indicadas por bibliografias, foi realizado 
procedimentos para a verificação da eficiência da solução LePera em diferentes 
microestruturas. Essas microestruturas foram avaliadas a partir do aço bainítico DIN 
18MnCrSiMo64 (em estado austemperado e recozido) e um ferro fundido nodular 
(em estado austemperado). 
As ligas demonstram diferentes composições químicas, processos de 
fabricação e tratamentos térmicos de austêmpera, sendo evidenciados a partir da 
Tabela 1 e Tabela 2 respectivamente. Para o tratamento térmico de recozimento da 
liga DIN 18MnCrSiMo64, utilizou-se o próprio estado da liga conforme recebido de 
fabricação após o processo de laminação. 
 
 
Tabela 1. Composição química das ligas DIN 18MnCrSiMo64 e ferro fundido nodular. 
Elementos químicos identificados (%) no Laboratório de Metalurgia Física - LAMEF 
DIN 
18MnCrSiMo64 
C Si Mn P S Ni Cr Cu Mo Al Sn Fe 
0,189 1,16 1,35 0,0097 0,0147 0,0582 1,14 0,0901 0,263 0,0136 - Balanço 
Ferro Fundido 
Nodular 
C Si Mn P S Ni Cr Cu Mo Mg Sn Fe 
3,56 2,30 0,32 0,021 0,07 0,53 0,03 0,66 0,18 0,034 0.02 Balanço 
Fonte: os autores. 
 
 
Tabela 2. Condição de fabricação das ligas DIN 18MnCrSiMo64 e ferro fundido nodular e seus 
processos de austêmpera. 
Liga DIN 18MnCrSiMo64 Ferro Fundido Nodular 
Condição de fabricação Laminado Bruto de fusão 
Tratamento térmico de 
austêmpera 
i. Austenitização à 900 
ºC durante 30 
minutos; 
ii. Austêmpera 335ºC 
por 30 minutos; 
iii. Arrefecimento. 
 
i. Austenitização à 
860ºC durante 90 
minutos; 
ii. Austêmpera 320°C 
por 10 minutos; 
iii. Austêmpera 380°C 
por 60 minutos; 
iv. Arrefecimento. 
Fonte: os autores. 
 
 
 
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Para a metalografia, foram preparadas amostras de acordo com a ASTM E3. 
Conforme sugerido por SILVA, M. A. et al, 2019 (10), as amostras foram limpas 
repetidas vezes com água destilada a fim de evitar qualquer contaminação da 
solução LePera. Ainda conforme recomendado (SILVA, M. A. et al, 2019 (10)), os dois 
reagentes que formam o LePera, foram mantidos em aproximadamente 0ºC e 
combinados instantes antes da realização do ataque químico. 
 Tanto a composição química utilizada do LePera quanto o processo utilizado 
para o ataque químico, seguiram a metodologia evidenciada por SILVA, M. A. et al, 
2019 (10) através da Tabela 3 e Tabela 4 respectivamente. Para fins comparativos 
com o filme formado pelo LePera, foi realizado ataque químico com regente comum 
(nital 2%) em ambas as ligas. 
 
Tabela 3. Modificação da composição química do LePera evidenciada por SILVA, M. A. et al, 2019(10). 
Solução Final Reagente I Reagente II Proporção 
testada 
LePera modificado 
(LePera²) 
1g de metabissulfito de 
sódio em 100ml de 
água destilada 
6g de ácido pícrico 
em 100ml de álcool 
etílico 
Variação 
Fonte: Adaptado de SILVA, M. A. et al, 2019 (10). 
 
Tabela 4. Metodologia de ataque químico evidenciado por SILVA, M. A. et al, 2019 (10). 
Ataque 
químico 
Solução 
utilizada 
Proporção 
dos 
reagentes 
I e II 
Pré - 
Ataque 
Tempo 
de 
ataque 
Método de 
interrupção 
do ataque 
Limpeza 
pós 
cessar o 
ataque 
Método de 
secagem / 
posição 
das 
amostras 
J LePera² Variação - 30s 
Imersão em 
água 
destilada 
Água 
corrente 
Natural/ 
vertical 
Fonte: Adaptado de SILVA, M. A. et al, 2019 (10). 
 
Diferentes autores (COLPAERT, 2008; FUKUGAUCHI, 2010; GIRAULT et al., 
1998; SILVA, M. A. et al, 2019 (10)), destacam que é necessário a variação de 
proporção dos reagentes I e II. Essas variações são devido a diferentes 
composições químicas das ligas e condições de temperaturas e umidades relativas 
do ar, o que explica a variação de proporção descrita na Tabela 4. 
Por fim, mediante a utilização do microscópio óptico OPTIKA B- 1000MET e 
dispondo de aumento de 500x, foi possível visualizar as microestruturas de ambas 
as ligas. Ainda, através do software OptikaView7, foram capturadas fotos dos 
microconstituintes para serem analisados. 
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3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Inicialmente, foi realizado ataque químico com reagente comum (nital 2%) em 
ambas as ligas conforme demonstrado na sequência de figuras (Figura 1 a Figura 3) 
para fins comparativos com o filme formado com o LePera. 
 
 
Figura 1. Aço DIN 18MnCrSiMo64 recozido, ataque químico Nital 2%, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
 
 
Figura 2. Aço DIN 18MnCrSiMo64 austemperado, ataque 
químico Nital 2%, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
Figura 3. Ferro Fundido Nodular austemperado, ataque 
químico Nital 2%, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
 
Através da sequência de figuras acima, é notada a ineficiência dos reagentes 
comuns na distinção defases através de microscopia óptica. Não há clareza das 
fases presentes, o que impossibilita qualquer quantificação microestrutural, sendo 
notado apenas, diferentes morfologias assimétricas e irregulares. Deste modo, 
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justifica-se a necessidade de estudo de outros reagentes que possuem capacidade 
de diferenciação dos microconstituintes. 
A partir da próxima sequência de figuras (Figura 4 a Figura 9), é demonstrado 
os resultados obtidos com o reagente LePera, onde os resultados que 
demonstraram eficiência na distinção de fases possuem a seguinte identificação: B – 
bainita, F – ferrita, FB – ferrita bainítica, MA – austenita retida/martensita. 
 
 
Figura 4. Aço DIN 18MnCrSiMo64 recozido, ataque 
químico LePera² 1:1, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
 
Figura 5. Aço DIN 18MnCrSiMo64 recozido, ataque 
químico LePera² 1:2, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
Figura 6. Aço DIN 18MnCrSiMo64 austemperado, ataque 
químico LePera² 1:1, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
Figura 7. Aço DIN 18MnCrSiMo64 austemperado, ataque 
químico LePera² 1:1 com adição de pré-ataque (nital 2%), 
aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
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Figura 8. Ferro fundido nodular austemperado, ataque 
químico LePera² 1:1, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
 
 
Figura 9. Ferro fundido nodular austemperado, ataque 
químico LePera² 2:1, aumento 500x. 
Fonte: Os autores. 
 
 
A Figura 4 é proveniente do aço bainítico DIN 18MnCrSiMo64 recozido, o qual 
através da metodologia descrita por bibliografia foi possível encontrar um resultado 
satisfatório com o LePera² em proporção 1:1. A bainita demonstrou tonalidade 
marrom, ferrita e ferrita bainítica tonalidade azul, austenita retida/martensita 
tonalidade branca. Sendo assim, é possível identificar a baixa formação de ferrita, 
alta formação de ferrita bainítica, média formação de bainita e pontos de austenita 
retida/martensita. Contudo, em busca de maior homogeneidade da coloração azul 
devido a essa tonalidade ter demonstrado regiões escuras e claras, alterou-se a 
proporção dos reagentes para 1:2. A Figura 5 demonstra a microestrutura com esta 
variação de proporção. 
A alteração da proporção dos reagentes da Figura 4 evidenciada na Figura 5 
conseguiu homogeneizar a coloração azul, porém, demonstrou regiões super 
atacadas quimicamente, contornos das fases escurecidos e pontos de corrosão 
impossibilitando a caracterização microestrutural. 
A Figura 6 é referente ao aço bainítico DIN 18MnCrSiMo64 austemperado, 
aonde, seguindo a mesma metodologia da Figura 4, foi possível identificar as fases 
com distintas colorações: bainita em tom marrom, ferrita e ferrita bainítica em tom 
esverdeado, austenita retida/martensita em tom branco. Para o aço austemperado, é 
notório a não formação de ferrita, alta formação de ferrita bainítica, média formação 
de bainita e alta formação de austenita retida/martensita. Na Figura 6, em 
comparativo com a Figura 4, a coloração da ferrita bainítica demonstrou tom mais 
esverdeado devido a diferentes temperaturas e umidades relativas do ar nos 
distintos ensaios, característica do LePera (SILVA, M. A. et al, 2019 (10)). A Figura 6 
demonstra também a má realização do tratamento térmico de austêmpera, pois não 
há homogeneidade na formação da austenita retida/martensita em toda a 
microestrutura. Devido as extremidades da Figura 6 terem demonstrado diferentes 
facilidades para revelar a austenita retida, a partir da Figura 7, foi realizado a mesma 
metodologia da Figura 6, porém com adição de pré-ataque. 
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A adição de pré-ataque conforme demonstrado na Figura 7, facilitou a 
visualização da austenita retida/martensita, porém impossibilitou a identificação da 
bainita. Ainda, a maior homogeneidade de austenita retida/martensita evidenciada é 
devido a Figura 7 ter sido retirada na região central da amostra enquanto para a 
Figura 6, retirada da extremidade. 
De mesmo modo, dispondo das metodologias da Figura 4 e Figura 6, também 
foi possível encontrar uma formação satisfatória do LePera no ferro fundido nodular 
(Figura 8). As colorações foram semelhantes a Figura 6: bainita em tom marrom, 
ferrita e ferrita bainítica em tom esverdeado, austenita retida/martensita em tom 
branco. Além das fases, há presença dos nódulos, o que é característico do ferro 
fundido nodular. Para esta liga, nota-se: pouca formação de ferrita, alta formação de 
ferrita bainítica, média formação de bainita, moderada formação de austenita 
retida/martensita e presença de nódulos. Buscando aperfeiçoar a coloração da 
bainita, tornando assim mais intuitivo a distinção da austenita retida/martensita para 
esta liga, adotou-se a mudança de proporção demonstrada na Figura 9. 
A alternância para 2:1 do LePera escolhida para a Figura 9 se deve ao fato 
das influências dos reagentes na coloração, se muito marrom aumenta-se a 
proporção do reagente I, se ao contrário, aumenta-se a proporção do reagente II 
(GIRAULT et al., 1998 (5); COLPAERT, 2008 (6); FUKUGAUCHI, 2010 (8); SILVA, M. 
A., 2019 (10)). Contudo, a Figura 9 não possibilitou melhor distinção microestrutural 
em relação a Figura 8. Ao contrário, a alteração da proporção ocasionou uma 
superfície super atacada quimicamente contendo pontos de corrosão 
impossibilitando, assim, a distinção microestrutural de forma evidente. 
 
4 CONCLUSÃO 
 
Dispondo de distintas ligas (aço bainítico DIN 18MnCrSiMo64 e ferro fundido 
nodular), foi possível avaliar a repetibilidade e precisão do reagente LePera. Foi 
analisado o aço em estado recozido e austemperado, para o ferro fundido nodular, 
foi testado em estado austemperado. 
Todas as ligas demonstraram exatidão quando submetidas a mesma 
metodologia: LePera² na proporção 1:1, sem pré-ataque, tempo de ataque químico 
de 30s e cessado com imersão em água destilada, limpeza em água corrente e 
secagem natural na posição vertical. As ligas demonstram: 
a) DIN 18MnCrSiMo64 recozido: pouca formação de ferrita em tom azul, 
alta formação de ferrita bainítica em tom azul, moderada formação de 
bainita em tom marrom, pontos de austenita retida/martensita em tom 
branco. 
b) DIN 18MnCrSiMo64 austemperado: sem formação de ferrita, alta 
formação de ferrita bainítica em tom esverdeado, moderada formação 
de bainita em tom marrom, alta formação de austenita retida/martensita 
em tom branco. 
c) Ferro fundido nodular austemperado: pouca formação de ferrita em tom 
esverdeado, alta formação de ferrita bainítica em tom esverdeado, 
moderada formação de bainita em tom marrom, média formação de 
austenita retida/martensita em tom branco e presença de nódulos. 
 
Foi evidenciado a variação da coloração da ferrita / ferrita bainítica, podendo 
se demonstrar tanto na coloração azul quanto esverdeado, variações devido a 
diferentes temperaturas e umidades relativas do ar. 
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A alternância das proporções dos reagentes que formam o LePera testados 
não se demonstraram eficazes, mas é uma técnica útil quando os ataques químicos 
são realizados em distintos dias e em diferentes ligas. 
A adição de pré-ataque possibilita melhor visualização da tonalidade branca, 
podendo assim, ser utilizada quando há dificuldade em visualizar os contornos da 
austenita retida/martensita.Porém, o pré-ataque impossibilita a caracterização da 
bainita. 
Conforme esperado, a distinção da austenita retida/martensita só é possível 
realizar através do MEV, mas notar a presença em meio a outras fases é possível 
através do LePera em microscópio óptico. 
Em vista disso, quando o ataque químico com o LePera é realizado com 
cuidado e seguindo metodologia específica, é possível fazer a distinção de fases 
através de microscopia óptica. E, se desenvolvido técnicas eficazes de quantificação 
microestrutural, dispondo do LePera se torna fácil realizar a correlação entre 
propriedades mecânicas e seus microconstituintes. 
 
Agradecimentos 
 
Ao Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metalúrgicos – LABEMM, o qual cedeu ambiente adequado a 
realização e análise dos ensaios. 
Ao Instituto Federal Catarinense – Campus Luzerna, responsável por financiar os gastos. 
Ao programa BRAGECRIM e Universidade Federal do Rio Grande do Sul – Porto Alegre, por 
programas de iniciação científica 
 
REFERÊNCIAS 
 
1 ABDALLA, A.J. et.al, 2006, “Formação da fase bainítica em aços de baixo carbono”, 
Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo, Guaratinguetá, p.175-181, 23 ago. 2006. 
Disponível na Internet via WWW. URL: 
http://www.sbvacuo.org.br/rbav/index.php/rbav/article/view/64. Arquivo capturado em 
15 de julho de 2018, às 14h 00. 
2 RAMOS, D.S. et al., 2014, “Efeito da composição química na cinética e morfologia da 
transformação bainítica em aços de alto carbono contendo teores variáveis de Si, Mn e 
Ni”. 21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 
Cuiabá, MT, Brasil. Disponível na Internet via WWW. URL: 
http://www.metallum.com.br/21cbecimat/CD/PDF/304-080.pdf. Arquivo capturado em 
07 de julho de 2018, às 17h 00. 
3 ROCHA, A.S. e ZOCH, H.W., 2017, “Manufatura Energicamente Eficiente para Aços 
Bainíticos Avançados Baseada no Processo Termomecânico”, 2017. 20 f. - 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 
4 BHADESHIA, S.R. et al., 2001, “Emprego dos Aços bainíticos”, University Of 
Cambridge: Bainite in Steels, Cambridge. Disponível na internet via WWW. URL: 
https://www.phase-trans.msm.cam.ac.uk/port/bainitepk.html. Arquivo capturado em 20 
de julho de 2018, às 10h 00. 
5 GIRAULT, E. et al, 1998,” Metallographic Methods for Revealing the Multiphase 
Microstructure of TRIP-Assisted Steels”, Materials Characterization, Vol. 40, no. 2, p. 
111-118. Disponível na internet via WWW. URL: 
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/67021/2-s2.0-
8º Seminário de Inovação e Tecnologia do IFSul 
Eighth Innovation and Technology Seminar IFSul 
5 a 7 de Novembro / November 5th to 7th, 2019 
Sapucaia do Sul – RS – Brasil 
11 
 
ISSN 2446-7618 
0036412204.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Arquivo capturado em 05 de janeiro de 
2019. 
6 COLPAERT, H., 2008, “Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns”, 4. ed. São 
Paulo: E. Blücher, 2008. xx, 652 p. + 1 DVD. - ISBN 9788521204497; 
7 AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E 407: Standard 
Practice for Microetching Metals and Alloys. 2007. 
8 FUKUGAUCHI, C.S., 2010, “Metodologia para caracterização metalográfica de um aço 
TRIP por microscopia óptica”, 122 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual 
Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2010. Disponível via WWW. 
URL: http://hdl.handle.net/11449/94424. Arquivo capturado em 20 de dezembro de 
2018. 
9 LePera, F.S., 1998, “Improved Etching Technique to Emphasize Martensite and Bainite 
in High-Strenght Dua-Phase Steel”, Journals of Metals, v.32, p38-9. Disponível na 
internet via WWW. URL: https://www.academia.edu/36860107/Lepera. Arquivo 
capturado em 19 de dezembro de 2018. 
10 SILVA, M. A. et al, 2019, “Caracterização microestrutural de aço multifásico bainítico 
para forjamento com o reagente LePera”, 39º SENAFOR – 23ª Conferência 
Internacional de Forjamento – Brasil, 4 de outubro de 2019. ANAIS SENAFOR 
SEMINARIO NACIONAL DE FORJAMENTO, Código ISSN 2674-841X. 
11 PEREIRA, M.S., GARCIA, P.E.L. e HASHIMOTO, T.M., 2002, “Metallographic 
Procedure to Microstructural Characterization of a Multiphase Steel Applied to Pipelines 
Industry by Optical Microscopy”, Microscopy and Microanalysis, v. 8, n. SUPPL. 2, p. 
1328-1329, 2002. Disponível na internet via WWW. URL: 
://hdl.handle.net/11449/67021. Arquivo capturado em de 10 janeiro de 2019. 
12 CHIAVERINI, Vicente. Aços e ferros fundidos. Abm, 1977.