Metalografia do Aço 1045

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FACULDADE LEONARDO DA VINCI 
 
CIÊNCIA E PROPRIEDADE DOS MATERIAIS 
 
PROFESSORA: RENATA BIANCO 
ACADÊMICOS: 
FILIPE DANIEL WILLE (ENE - 0114) 
GABRIEL FELIPE CURTH PERSUHN (EME - 0183) 
GIOVAN MARIANO NONES (EPR- 0271) 
JOÃO VICTOR BÖLL DE SOUZA (EME - 0183) 
MATHIAS LUAN KUHL (ENC - 0237) 
VINICIUS LUIZ KNIPERS (EME - 0183) 
 
 
 
 
METALOGRAFIA DO AÇO 1045 
 
 
 
 
 
 
 
 
Timbó, 24 de março de 200
 
 
1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 
1.1 METALOGRAFIA 
1.2 CORPO DE PROVA OU AMOSTRA 
1.3 EMBUTIMENTO 
1.4 LIXAMENTO 
1.5 POLIMENTO 
1.6 ATAQUE QUÍMICO 
1.7 AÇO 1045 
 
1.1- Metalografia é o estudo da estrutura dos metais e de ligas metálicas, 
exame de amostras com um microscópio metalográfico. As estruturas observadas 
no microscópio são fotografadas. 
O estudo da metalografia envolve a remoção de uma pequena amostra de 
metal do artefato e o exame microscópico subsequente da amostra. 
Os metais e ligas são policristalinos, ou seja, são compostos de cristais, 
normalmente chamados de grãos. O seu tamanho, o formato e a sua configuração 
entre os grãos dentro de um metal, ou liga, são funções que identificam a maneira 
pela qual o metal foi produzido e usado. 
 
1.2- A decisão sobre onde uma amostra deverá ser removida do objeto e 
qual o tamanho, deve ser tomada para que o máximo de informações sejam 
obtidas da menor amostra possível. Por outro lado, a amostra deve ser grande o 
suficiente para que as informações obtidas represente o todo. Ocasionalmente, 
isso é possível cortando o objeto em vários pedaços. 
Frequentemente, entretanto, uma única amostra pode ser removida de um 
objeto. A localização da amostra é crucial na reconstrução do histórico de 
produção do objeto. Por exemplo, se um objeto foi montado a partir de muitas 
peças individuais de metal, a amostra pode ser coletada no local de uma junção, 
para determinar se a junção é mecânica ou soldada. Se o objeto, tem uma 
superfície revestida de um metal diferente do metal da matriz, a amostra pode ser 
removida, incluindo o metal da matriz superficial e subjacente, explorando assim, 
a natureza do vínculo entre os dois. A escolha do local da amostra, reflete nas 
questões que o metalógrafo impõe sobre o objeto e que ele, ou ela, espera que o 
exame das amostras irão responder. 
 
Como a estrutura do metal em um determinado objeto, pode variar de um 
lugar para outro- dependendo de como foi fabricado ou tratado durante seu uso- 
é vantajoso remover amostras desses locais, em que pensa que existam 
diferenças estruturais importantes, que devem ser analisadas. Dessa forma, a 
interpretação e comparação das estruturas podem levar à uma reconstrução mais 
precisa da história da fabricação ou uso do objeto. 
 
1.3- Dois tipos de procedimento de embutimento podem ser usados: 
embutimento a frio e a quente. O embutimento a frio envolve o uso de resinas 
sintéticas- como, resinas epóxi, poliéster e acrílico- que são introduzidas no 
modelo e curam ou endurece à temperatura ambiente. Esses materiais plásticos 
incorporam a amostra e geralmente são transparentes. Quando duro, se suas 
superfícies são polidas, é fácil ver a amostra dentro suporte. 
No embutimento a quente, o molde é preenchido com um material em pó 
sintético que liquefaz e incorpora a amostra quando o molde é aquecido e sujeito 
a uma pressão moderada. Dispositivos especiais, conhecidos como prensas de 
embutimento, são necessários para esta operação. O material de embutimento, 
geralmente é opaco, mas é consideravelmente mais duro, quando aplicado, do 
que as resinas de montagem a frio. Por outro lado, deve-se tomar cuidado para 
que a temperatura necessária para derreter o pó de montagem não seja tão alta 
que, seja capaz, de alterar a estrutura da amostra de metal. 
Quando a amostra é muito pequena, pode ser necessário algum dispositivo 
para que se mantê-la em sua orientação adequada dentro do molde até o material 
se solidificar. 
 
1.4- Após a montagem da amostra, o bloco de resina deve ser lixado. O 
procedimento padrão nesta fase é usar lixas com tamanhos de grãos cada vez 
mais finos, de 120 a 600 grãos. A amostra deve ser mantida de forma que não 
balance ou saia do plano de lixamento; caso contrário, haverá uma grande 
dificuldade na obtenção de uma superfície opticamente plana posteriormente. 
Começando com a lixa mais grossa, o corpo de prova é colocado com seus 
riscos 90º em relação ao sentido de rotação da lixadeira. Em seguida, é 
cuidadosamente lavada em água corrente, examinada e retornada para a próxima 
gramatura de lixa. É muito importante eliminar completamente os riscos do corte, 
principalmente, e das lixas anteriores caso contrário eles não serão removidos no 
polimento. 
 
 
1.5- Os melhores resultados para a maioria dos metais são obtidos por um 
polimento em rodas rotativas impregnadas de pó de diamantes lubrificadas com 
óleos minerais. Os pós de diamante são geralmente fornecidos em tubos. A faixa 
usual de tamanhos de pó de diamante é: seis mícrons, um mícron e um quarto de 
mícron. Parte do polimento, pode ser realizada automaticamente usando uma 
variedade de máquinas ou acessórios de polimento. 
O acabamento manual, no entanto, é preferível usar uma pasta de diamante, 
para obter melhores resultados. O polimento com pó de diamante produz menos 
arredondamentos nos detalhes da superfície do que utilizar pastas de alumina ou 
óxido de magnésio. 
O polimento é realizado segurando a amostra contra o pano de polimento 
rotativo. É difícil especificar quanta pressão deve ser usada: pouca pressão 
retarda a taxa de polimento e pode resultar em alguma picada na superfície; muita 
pressão pode distorcer a superfície. A pressão correta de polimento varia com os 
diferentes metais e só pode ser aprendida através da prática. 
Após o polimento inicial em pasta de diamante de seis mícrons, a amostra 
deve ser lavada em água, lavada com etanol ou acetona e seca. Em seguida, ele 
pode ser polido em um diamante de mícron por pelo menos 5 minutos. Para 
muitos propósitos de rotina, isso é suficiente e a amostra deve ser 
cuidadosamente lavada para remover todos os vestígios de composto de 
polimento e óleo antes de estar pronta para exame com o microscópio 
metalúrgico. Para trabalhos de alta qualidade, finalize com polimento final em 
diamante de um quarto de mícron. 
 
1.6- Na maioria dos casos, é necessário um reagente de ataque químico 
para desenvolver a estrutura de uma amostra de metal para que a estrutura possa 
ser examinada com um microscópio metalográfico. O reagente geralmente ataca 
os limites que separam um grão do outro, para que os grãos da seção polida 
possam ser distinguidos e seu tamanho, forma e orientação estudados. 
Antes do ataque químico, a superfície da amostra polida deve ser limpa de 
toda a graxa, óleo e restos de materiais de polimento. Uma pequena quantidade 
da solução de decapagem é derramada em uma pequena placa de Petri. A 
amostra montada pode então ser imersa na solução por um período determinado, 
ou um cotonete pode ser saturado com a solução e girando suavemente na 
superfície de metal polida. As amostras atacadas devem sempre ser 
 
armazenadas em um dessecador selado para mantê-las secas. 
As superfícies de metal atacadas quimicamente, são altamente reativas e 
podem manchar-se rapidamente no ar, especialmente sob condições de alta 
umidade. Após, a superfície da amostra nunca deve ser tocada à mão. Cada 
sistema de metal ou liga exige um grupo específico de materiais de construção 
para o desenvolvimento da microestrutura. 
 
1.7- Com um médio teor de carbono na composição, o aço 1045 apresenta 
diversas boas características como a dureza, plasticidade, ductilidade e um ótimo 
desempenho em trabalhos a frio e com outros tipos de esforços mecânicos, além 
de excelente forjabilidade e boa usinabilidade. 
Procurado na fabricação de componentes em geral ondeé necessário a 
maior resistência mecânica como em cilindros, braçadeiras, grampos, parafusos, 
pregos, etc. Utilizado principalmente em indústrias agrícolas, máquinas e 
equipamento em geral e na indústria automobilística 
O aço 1045 é composto por 0,60% a 0,90% de manganês (Mn), 0,45% a 
0,50% de carbono (C), 0,040% máximo de enxofre (S), 0,050 de fósforo (P) e o 
restante em ferro (Fe). 
SAE (Society of Automotive Engineers), criada em 1905, surgiu com o intuito 
de padronizar e normatizar itens do setor automotivo, e atualmente no setor 
aeroespacial. 
A SAE classifica os aços com números de 4 ou 5 dígitos, sendo os dois ou 
três (caso tenho 5 dígitos) sendo a quantidade de carbono (em centésimos) 
encontrado no aço. O aço terá 5 dígitos se a quantidade de carbono ultrapassar 
1,00%. Já os 2 primeiros dígitos diferenciam o aço em si, pela presença do 
carbono principal elemento da liga, ou de outros elementos de liga. 
 
 
 
Figura 1: Classificação dos Aços. 
 
 
Disponível em: https://2.bp.blogspot.com/-x-
95eVxgVdk/WiV2DV3wgiI/AAAAAAAABTI/F-
2k4VWGzaoE8VzVaVVsHmyJuAcD1I5VQCLcBGAs/s1600/Classificacao%
2Bsae%2Bacos.jpg Acesso em: 18/03/2020 
 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS: 
 
2.1 MATERIAIS: 
 
- Corpo de prova - Aço 1045; 
- Baquelite para Embutimento; 
- Embutidora a quente; 
- Lixas com as seguintes gramaturas: 120, 220, 400, 600 e 1200; 
- Lixadeira; 
- Politriz; 
- Água; 
- Alumina; 
- Nital; 
- Microscópio metalográfico; 
 
2.2 MÉTODO: 
 
A parte prática consistiu em duas aulas sequenciais onde foram feitos todos 
os processos da metalografia, obtendo então a microestrutura do corpo de prova. 
https://2.bp.blogspot.com/-x-95eVxgVdk/WiV2DV3wgiI/AAAAAAAABTI/F-2k4VWGzaoE8VzVaVVsHmyJuAcD1I5VQCLcBGAs/s1600/Classificacao%2Bsae%2Bacos.jpg
https://2.bp.blogspot.com/-x-95eVxgVdk/WiV2DV3wgiI/AAAAAAAABTI/F-2k4VWGzaoE8VzVaVVsHmyJuAcD1I5VQCLcBGAs/s1600/Classificacao%2Bsae%2Bacos.jpg
https://2.bp.blogspot.com/-x-95eVxgVdk/WiV2DV3wgiI/AAAAAAAABTI/F-2k4VWGzaoE8VzVaVVsHmyJuAcD1I5VQCLcBGAs/s1600/Classificacao%2Bsae%2Bacos.jpg
https://2.bp.blogspot.com/-x-95eVxgVdk/WiV2DV3wgiI/AAAAAAAABTI/F-2k4VWGzaoE8VzVaVVsHmyJuAcD1I5VQCLcBGAs/s1600/Classificacao%2Bsae%2Bacos.jpg
 
Iniciando, foi-se primeiro entregue o corpo de prova, sendo o material em 
questão o Aço SAE 1045. Já era sabido que, uma vez que a quantidade do material 
era pequena, era necessário realizar o embutimento. A prática foi feita em grupos, 
sendo que o tempo médio foi de 30 minutos para cada grupo. 
 Para este corpo de prova, foi-se feito o embutimento a quente, utilizando a 
baquelite em pó para tal procedimento, principalmente pelo seu devido a sua 
facilidade de manuseio, bons resultados e baixo custo. 
 O professor de laboratório Valmor explicou basicamente o objetivo da 
prática. No embutimento a quente, é almejado colocar o corpo de prova dentro da 
baquelite, com medidas específicas, visando um melhor manuseio do mesmo. Para 
isso, é usado a temperatura e pressão primordialmente. 
 O procedimento consiste em aumentar a temperatura e, através de uma 
prensa, juntar o corpo de prova à baquelite. Para iniciar, foi-se colocado o corpo de 
prova(com a face contrária da marcação) no centro da matriz, em seguida a 
baquelite, até encher o recipiente. O corpo de prova possuía 10mm (este é um 
tamanho bom, pois não prejudica o material), sendo que depois do experimento, 
de acordo com a pressão, ele passou a diminuir. Dando sequência, a parte da 
rosca de vedação foi limpada, sendo deixada uma margem de 2mm abaixo do 
máximo para poder fechar a matriz. Feito isso, foi rosqueada a tampa até travar, 
para evitar perda de pressão. Iniciando de fato o procedimento, foi-se ligada a 
embutidora. Com a alavanca manual, era possível manter a pressão exercida 
constante, em torno de 2000 a 3000 psi, para que não haja grandes deformações, 
nem encolhimentos. A temperatura começou a aumentar e quando chegou aos 
50ºC, ligou a resistência da embutidora, que faz a temperatura subir até 160ºC. 
Com essa temperatura já é possível haver a união dos dois materiais. 
 O principal ponto de atenção do procedimento é na questão da pressão. 
Como a temperatura é influenciada pela embutidora, o usuário precisa ter atenção 
na alavanca para manter a pressão constante. Ao chegar aos 150ºC, a baquelite 
começa a se fundir com o corpo de prova, a partir daí a resistência do equipamento 
desliga, entretanto, por conta da pressão, a temperatura pode atingir até 160ºC 
aproximadamente. Quando a temperatura atingiu 100ºC, a pressão começou a se 
estabilizar perto dos 3000psi, indicando que o procedimento havia sido concluído 
(enquanto a pressão estava caindo, o processo de embutimento ainda estava 
ocorrendo, na parte de compressão do corpo de prova e a baquelite). Ao cair aos 
80ºC, foi ligado o sistema de água, que tinha como objetivo a refrigeração forçada 
do corpo de prova, chegando aproximadamente nos 50ºC iniciais. Juntamente com 
 
isso foi-se perdido uma quantidade de pressão. Nesse ponto, já foi possível retirar 
o corpo de prova da matriz, desligando o sistema de água e abrindo a válvula de 
vazão da pressão. 
 Observando o corpo de prova depois do embutimento, foi possível ver a 
união dos dois materiais e o estado como o mesmo ficou. A união ficou lisa e 
homogênea, como se fossem um só. O corpo de prova da vossa equipe foi 
marcado com o número 3. 
 
Na segunda aula prática, foi efetuado o processo de lixamento, polimento, 
ataque químico, secagem indireta e análise do corpo de prova em questão. 
Usamos diversos tipos de lixas, em sequências, da maior granulometria para a 
menor. Primeiro, vestimos o óculos de segurança, sempre necessário durante todo 
o processo, pegamos o corpo de prova virado com a parte metálica para cima, 
notamos que estava oxidado, o primeiro passo foi usar a lixa de 120, onde é feito 
o maior desgaste da peça, assim, retirando o óxido de ferro. Esta primeira etapa 
durou cinco minutos. Seguimos com a lixa de 220, onde o mesmo processo foi 
realizado por cinco minutos, assim, realizando cada etapa do lixamento 
igualmente, apenas alterando consecutivamente para as lixas 400, 600 e 1200. 
Usamos a velocidade regulada na média e água constante.para realizar todo o 
processo. 
Após o processo de lixamento, partimos para o polimento, onde, com a 
substância chamada alumina, durante cinco minutos, polimos o corpo de prova que 
foi submetido ao lixamento conforme citado anteriormente. Durante o polimento, 
pudemos observar que todos os tipos de imperfeições visíveis foram sumindo, 
gerando um efeito espelho diretamente no corpo de prova. 
Com muito cuidado, passamos o corpo de prova polido para a bancada, sem 
deixar a parte metálica entrar em contato com com nenhuma superfície, aplicamos 
água para retirar as impurezas mais grossas e álcool etílico para limparmos a 
superfície do metal mais profundamente, logo depois, em um recipiente de vidro, 
contendo solução de nital 3% (97 ml de álcool etílico e 3 ml de ácido nitrílico), com 
cuidado para a mão não entrar em contato com a solução, mergulhamos a 
superfície da peça por dez segundos para realizarmos o ataque químico, e, sem 
perder tempo, passamos para a secagem indireta, que consiste em um simples 
secador de cabelo, a uma distância, em média, de meio metro, assim rapidamente 
secando a superfície do corpo. Finalizando a aula prática, partimos para a análise 
metalográfica final, onde, expusemos o corpo de prova em um microscópio óptico, 
 
com um aumento de 800 vezes. Pudemos visualizar nitidamente que o corpo em 
si se encaixava no grupo da ferrita e austenita. 
 
Figura 2: Foto microscópica do corpo de prova, aproximado 800 vezes 
 
 Fonte: Os autores 
 
 
 Figura 3: Ferrita e austenita em microscópio 
 
Disponivel em: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3367584/mod_resource/content/1/Aula%2
03-Diagrama%20Ferro%20Carbono.pdfAcesso em: 18/03/2020 
 
 
 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Após realizarmos todas as etapas do trabalho analisamos que na fase de 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3367584/mod_resource/content/1/Aula%203-Diagrama%20Ferro%20Carbono.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3367584/mod_resource/content/1/Aula%203-Diagrama%20Ferro%20Carbono.pdf
 
embutimento temos que seguir todas as especificações para que a baquelite e o 
corpo de prova sejam um só. No lixamento se mostrou essencial a experiência e a 
calma para lixar bem a peça e tirar todos os riscos da sua superfície, no nosso caso 
a peça teve alguns problemas no lixamento, mas nada que atrapalhou nosso 
resultado. Ulteriormente, vimos na politriz o por quê da necessidade da peça estar 
sem riscos, pois isso facilita o polimento, e no microscópio, conseguimos ter uma 
boa análise da microestrutura. No ataque químico temos que ser cuidadosos para 
não nos ferirmos com o ácido e para realizá-lo corretamente. Depois do ataque 
químico conseguimos chegar no resultado esperado com um corpo de prova bom. 
Concluindo, deve-se ter muito cuidado com todas as etapas, desde o 
embutimento até a fase do ataque químico, pois qualquer passo que for feito errado 
afeta o resultado posteriormente deixando o corpo de prova danificado e nos 
apresentando um resultado não condizente com o esperado. 
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
 
Com o conhecimento do Aço SAE 1045 obtido e analisando o procedimento 
total podemos afirmar que o resultado esperado e o resultado obtido, de certa 
forma foram similares. 
Após realizarmos todos os procedimentos, desde a preparação do corpo onde 
realizamos o embutimento a quente até o ataque químico, contendo solução de 
nital 3% como informada acima, e por fim a análise metalográfica final no 
microscópio óptico, podemos afirmar e concluir que que nosso corpo de prova se 
adequa aos padrões do grupo da ferrita e austenita 
 
 
 
 
 
5 REFERÊNCIAS 
 
COLPAERT. Hubertus. Metalografia dos produtos comuns. 4. ed. revista e 
atualizada por COSTA E SILVA, André Luiz V. São Paulo: Editora Blucher, 208. 
 
ABNT NBR 5889 NBR5989 - Aço fundido e ferro Fundido – Coleta de Amostras 
 
SCOTT, David A. “Metallography and Microstructure of Ancient and Historic 
Metals.” Arquivo PDF. Disponível em: 
 
https://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/pdf/m
etallography.pdf 
 
BORGES, Juliano Nestor “Preparao de Amostras para Anlise Microestrutural” 
Arquivo PDF. Disponível em: 
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-
%20Preparacao%20Microestrutural.pdf 
 
SILVA, Elison da Fonseca “CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E METALOGRÁFICA 
DOS AÇOS INOXIDÁVEIS DE IMPLANTES REMOVIDOS DE PACIENTES” 
Arquivo PDF. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/aob/v19n5/03.pdf 
TOTAL BRASIL. O QUE É ESSA TAL DE SAE? Disponível em: 
https://www.totalbrasil.com/o-que-e-essa-tal-de-sae. 
AÇOS ROMAN. SAE 1045 | Aço Carbono Especial p/ Construção Mecânica. 
Disponível em: https://aco.com.br/aco/sae-1045-aco-carbono-especial/. 
GIASSI FERRO & AÇO. O aço SAE 1045 e suas propriedades. Disponível em: 
https://giassiferroeaco.com.br/o-aco-sae-1045-e-suas-propriedades/. 
GELSON LUZ BLOG MATERIAIS. Classificação SAE dos aços. Disponível em: 
https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/12/classificacao-sae-dos-acos.html. 
https://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/pdf/metallography.pdf
https://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/pdf/metallography.pdf
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-%20Preparacao%20Microestrutural.pdf
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-%20Preparacao%20Microestrutural.pdf
http://www.scielo.br/pdf/aob/v19n5/03.pdf
https://www.totalbrasil.com/o-que-e-essa-tal-de-sae.
https://aco.com.br/aco/sae-1045-aco-carbono-especial/
https://giassiferroeaco.com.br/o-aco-sae-1045-e-suas-propriedades/
https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/12/classificacao-sae-dos-acos.html.