Teoria Basica de Metalografia

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Noções Básicas de 
Preparação Metalográfica
Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng
E-mail: pavanati@ifsc.edu.br
Curso extra curricular de Metalografia
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS DE FLORIANÓPOLIS
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL-MECÂNICA
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA INDUSTRIAL
Prof. Henrique Cezar Pavanati
Metalografia
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O procedimento de preparação de uma amostra para 
análise microestrutural é conhecido como 
METALOGRAFIA.
DEFINIÇÃO
Metalografia é o estudo e interpretação da estrutura 
interna dos materiais a partir de uma superfície 
preparada, e a relação dessas estruturas com as suas 
composições químicas, propriedades físicas e 
mecânicas
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OBJETIVOS DA METALOGRAFIA:
• Identificar o tipo, tamanho, local e a intensidade das
descontinuidades;
• Identificar o processo de fabricação da peça;
• Identificar o tipo de tratamento térmico ou termoquímico;
• identificar a profundidade da camada carbonetada ou
descarbonetada;
• Observar e identificar zonas de alterações térmicas sofridas
por soldagem;
• Observar penetração do cordão de solda;
• Identificar tipos de inclusões;
• Identificar a formas de grafita,
• Tamanho do grão;
• etc;
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Tipos de Ensaios Metalográficos
MACROGRÁFICOS MICROGRÁFICOS
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ENSAIOS MACROGRÁFICOS
Objetivos - determinar o tipo, a forma, o tamanho, o local e a
intensidade das continuidades;
- identificar o processo de fabricação da peça;
- zonas de alteração térmica, etc.
Visualização 
a olho nu ou 
aumento até 
10x (lupa)
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ENSAIOS MICROGRÁFICOS
Visualização 
com auxílio de 
microscópio 
(aumento 
maior que 10x)
Objetivos - determinar o tipo de micro inclusão,
- a morfologia das fases presentes,
- o tipo de tratamento térmico ou termoquímico 
- a granulação (tamanho e forma) 
- os micro-constituintes do material, etc.
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1. Seleção da amostra
2. Escolha e localização da região a ser estudada 
3. Seccionamento
4. Identificação
5. Lixamento
6. Ataque químico
7. Análise metalográfica a olho nu
Etapas típicas do ensaio metalográfico na MACROGRAFIA
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Etapas do ensaio metalográfico na MICROGRAFIA
1. Seleção da amostra
2. Escolha e localização da região a ser estudada 
3. Seccionamento
4. Embutimento
5. Identificação
6. Lixamento
7. Polimento
8. Ataque (revelação da microestrutura)
9. Análise metalográfica com auxílio de microscópio
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Número de amostras representativo
- tamanho e complexidade da peça
- natureza e condições de serviço
1. Seleção da amostra
Localização
- regiões críticas – sujeita a esforços
- regiões típicas – centro e superfície da peça
Orientação do corte
- processo de fabricação 
- forma da peça
- estudo a ser realizado
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2. Seccionamento
- muitas vezes não é necessário
a) Corte transversal, se o objetivo é verificar:
A natureza do material: aço, ferro fundido;
A forma e a intensidade da segregação (homogeneidade);
A posição, a forma e dimensões das bolhas;
A profundidade da têmpera e cementação, etc.
b) Corte longitudinal se o objetivo é:
Verificar o processo de fabricação ( fundição, forjamento, etc);
A solda em barras
Existência de um depósito superficial;
Como se processou um caldeamento de topo, etc.
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2. Seccionamento
a
a
b b
Corte a-a Corte b-b
Segregação (por exemplo)
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2. Seccionamento
- Fratura
- Corte com tesoura
- Serra fita
- Disco de corte abrasivo
- Disco de diamante
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2. Seccionamento
CORTE 
GROSSEIRO
CORTE 
DELICADO
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2. Discos abrasivos com ligante polimérico
Tipos de abrasivos: óxido de alumínio, carboneto 
de silício e diamante
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2. Discos abrasivos com base metálica
Tipos de abrasivos: Diamante – Base metálica
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2. Discos abrasivos
- Discos de alta dureza
- ligas metálicas ferrosas de baixo e médio %C e 
ligas não ferrosas em geral
- Discos de baixa dureza
- ligas metálicas duras – o desgaste do disco repõe 
novas áreas do disco para o corte
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2. Discos abrasivos com base metálica
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3. Embutimento da amostra (opcional)
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3. Embutimento da amostra (opcional)
Embutimento a frio
- montagem de corpos de prova frágeis
e de pequenas dimensões
- resinas auto-polimerizáveis
- tempo de endurecimento longo de 0,2 a 24h.
- matéria prima relativamente mais cara
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Resinas Epóxi – ótima aderência, baixa contração – mais cara 
tempo de cura longo
Resinas Acrílicas – boa aderência e contração aceitável – mais 
barata e tempo de cura mais curto
Resinas Poliester – boa aderência e contração aceitável –
compatível para análise diária
3. Embutimento da amostra (opcional)
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Embutimento a quente
- montagem de corpos de prova em prensas com 
aquecimento auxiliar
- procedimento rápido com boa aderência
- custo relativamente baixo
3. Embutimento da amostra (opcional)
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Defeitos do embutimento a quente
3. Embutimento da amostra (opcional)
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Exemplo de embutimento a frio
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Exemplo de embutimento a quente
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Embutimento a quente
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Técnicas para retenção de bordas ou planicidade
Uso de granalha de aço ou 
cavaco
Ideal para manutenção da 
planicidade da amostra
Uso de lâmina de cobre
Ideal para retenção de cantos da 
amostra
Lâmina de cobre
envolvendo a amostra
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Identificação da amostra
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Lixamento na seção cortada
O lixamento diminui o grau de 
rugosidade da superfície e 
melhora a qualidade da imagem 
obtida.
É o primeiro passo para 
deixar a amostra “espelhada”
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Técnica de lixamento
1. Inicia-se o lixamento com uma lixa 
mais grossa (80, 120 ou 220 
meshes)
2. O processo é realizado com 
movimentos lineares alternados
3. Após a planificação da amostra 
nesta com esta lixa, muda-se para 
uma lixa mais fina realizando o 
processo numa direção 
perpendicular a direção anterior
4. Repete-se este procedimento até a 
lixa mais fina (600 ou 1200 meshes)
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Problemas típicos do lixamento
Amostra com 1 
plano
BOM
Amostra com 
vários planos
RUIM
Formação de múltiplos planos de lixamento
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Problemas típicos do lixamento
1. Pressão excessiva de força – deformação 
plástica e consequente alteração no resultado
2. Surgimento de riscos maiores que da lixa – a 
amostra não foi lavada – abrasivos da lixa 
anterior
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Polimento metalográfico
A finalidade do polimento é obter uma 
superfície plana, livre de riscos e com alta 
refletividade 
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Polimento metalográfico
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Técnica de polimento
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Secagem após o polimento
Superfície da 
amostra paralela 
ao fluxo de ar
BOM
Superfície da 
amostra transversal 
ao fluxo de ar
RUIM
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Secagem após o polimento – evitar 
manchas de secagem
Aplicação de 
chumaço de 
algodão embebido 
em álcool 
Secagem da 
superfície logo após 
o procedimento 
anterior
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Defeitos típicos do polimento
Cauda de cometa
Origem: a amostra 
foi mantida fixa 
durante o 
polimento
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Defeitos típicos do polimento
Presença de riscos 
residuais
Origem: polimento 
insuficiente, pano 
contaminado ou 
abrasivo 
inadequado
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Ataque com reagentes químicos
Para a revelação 
da estrutura torna-
se necessário 
atacar a superfície 
previamente 
polida com 
soluções reativas 
apropriadas
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Análise Metalográfica – Microscópio luz 
transmitida ou refletida
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Microscópio de luz refletida – amostra inversa
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Como se forma a imagem?
Objetiva
amostra
Sup. polida
Feixes de luz
Imagem totalmente 
branca
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Como se forma a imagem?
Objetiva
amostra
Sup. Polida e 
atacada
Feixes de luz
Pode-se visualizar os 
contornos de grão
Os contornos de grãos 
aparecem como 
regiões escuras
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Exemplos
1020 recozido
Perlita
Ferrita
Contorno de 
grão
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Exemplos
1045 normalizado
Perlita
Ferrita
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Exemplos
1045 Temperado
100% 
martensita