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VIRTUALAB – SUMÁRIO TEÓRICO DO LABORATÓRIO DE QUÍMICA REAÇÕES QUÍMICAS METALOGRÁFICAS A Metalografia é ramo da ciência que estuda a microestrutura dos metais e suas ligas. É importante notar que diversas propriedades físicas e mecânicas das ligas metálicas são diretamente relacionadas às suas microestruturas e aos microconstituintes presentes nas ligas. Desta forma, é possível se prever o comportamento de uma determinada peça metálica, a partir do conhecimento das microestruturas presentes naquela peça. Diferentes técnicas metalográficas permitem a observação e determinação da estrutura química e atômica das amostras, identificando fases e microconstituintes estruturais, a distribuição espacial dos grãos, além de inclusões, impurezas e defeitos. Em comum, estas técnicas envolvem a preparação das superfícies das peças, seguida de um ataque químico e posterior visualização destas superfícies a olho nu ou com aumento de até 10 vezes (Macroscopia), ou através de microscópio (Microscopia). O ataque químico é uma etapa fundamental no estudo metalográfico. Este ataque promove o contraste entre os diversos componentes na superfície da amostra, revelando assim sua microestrutura. Diversos reagentes podem ser utilizados neste processo, dependendo dos materiais e das microestruturas que se deseja estudar. Do ponto de vista químico, observa-se que estes reagentes promovem a corrosão localizada de alguns componentes químicos existentes no material da amostra. Para que seja possível um estudo microestrutural da superfície de um material deve ser sujeito a uma técnica de contraste (Químico, ótico ou mecânico) que proporcionará sua visualização. Ataques químicos são utilizados para criar um contraste na superfície da amostra, utilizando reagentes que corroem de maneira localizada alguns constituintes presentes no material. A escolha do reagente é importância para uma correta análise das características do material. Existe a possibilidade de combinações que podem ser realizadas com estes reagentes com o objetivo da análise, cada um deles podem ou não criar contrates preferenciais em uma determinada estrutura. Como exemplos de reagente químicos utilizados em ataques metalográficos, podemos citar o Nital, Água Régia e Cloreto de Ferro II, entre outros. Nital é uma solução de ácido nítrico e álcool, normalmente utilizada para revelar a microestrutura de aços carbono (ligas de Ferro e Carbono). A água régia é uma mistura de ácido clorídrico com ácido nítrico concentrados, normalmente utilizada no ataque a aços inoxidáveis e de alta liga (ligas de ferro com carbono e demais elementos como cromo e molibdênio). Já o cloreto de ferro III, ou cloreto férrico, é uma substância formada por ferro e cloro (FeCl3) e utilizada no ataque a amostras de cobre e suas ligas. Como visto, é comum utilizar diferentes reagentes para diferentes materiais. A Figura 1 ilustra uma liga metálica (aço 1020), após ter sido submetida a todas etapas metalográficas (lixamento, polimento, ataque químico e análise pelo microscópio). Figura 1 – Análise metalográfica de uma liga aço 1020 (a regiões escuras indicam a presença de carbono, enquanto as mais claras são ricas em ferro) Referências 1. Colpaert, Humbertus. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns, 4ª edição, 2008.
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