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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA JEAN F MACHADO ANÁLISE MICROESTRUTURAL DOS MATERIAIS Relatório Atividade Prática do dia 13/05/2021 São Leopoldo 2021 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 2 2 DIVISÃO DA ANÁLISE METALOGRÁFICA ........................................................... 3 3 PREPARAÇÃO METALOGRÁFICA ....................................................................... 3 3.1 Corte das Amostras ............................................................................................ 3 3.2 Montagem - Embutimento .................................................................................. 4 3.3 Lixamento ............................................................................................................ 4 3.4 Polimento ............................................................................................................. 4 3.6 Ataque Metalográfico .......................................................................................... 5 4 ANÁLISE MICROESTRUTURAL ............................................................................ 5 5 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 6 6 REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 7 7 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 7 2 1 INTRODUÇÃO Este relatório relata a primeira atividade prática de ensaio metalográfico realizada no dia 13 de maio de 2021. Onde foram utilizados como corpo de prova dois aços ABNT 1020 (um recozido e outro normalizado) e dois aços ABNT 1045 (um recozido e outro normalizado). Nas amostras do corpo de prova, que já estavam previamente pré-preparadas pelo laborista da Unisinos, receberam pelos alunos as etapas de lixamento com as devidas lixas, o polimento, o ataque químico e a secagem para que no final da aula seja realizada a análise microestrutural do corpo de prova. Abordaremos as técnicas de Preparação Metalográfica realizadas durante a aula prática sem adentrar na Análise Microestrutural pois, a mesma não foi devidamente realizada em aula. 3 2 DIVISÃO DA ANÁLISE METALOGRÁFICA A análise metalográfica se divide em Preparação Metalográfica e Análise Microestrutural. Onde a Preparação Metalográfica é a parte mais nobre de uma análise metalográfica devido a sua alta importância e a necessidade de um processo correto e impecável para não influenciar na Análise Microestrutural depois. A Preparação divide-se nas etapas de corte das amostras, montagem/embutimento, lixamento, polimento e ataque metalográfico. A Análise Microestrutural divide-se em interpretação das microestruturas em microscópio, relacionar microestrutura com processamento e propriedades e por último, a documentação dos resultados obtidos. 3 PREPARAÇÃO METALOGRÁFICA Como dito anteriormente, a Preparação Metalográfica se divide em 5 etapas. Iniciando no corte das amostras, o embutimento para fixá-las, o lixamento escalonando as lixas em ordem descendente, o polimento para o refino da superfície e por último o ataque metalográfico. E agora vamos detalhar estas etapas. 3.1 Corte das Amostras Etapa que já estava previamente realizada pelo laborista, consiste em cortar o corpo de prova a fim de dar o tamanho ideal e já separar a face e o topo da amostra para a realizar a análise microestrutural. A amostra a ser analisada precisa ser cortada pelo método a frio para que a estrutura do material não sofra alterações por calor. 4 3.2 Montagem - Embutimento Embutimento consiste em fixar as amostras para facilitar o manuseio de peças pequenas, evitar a danificação da lixa ou do pano de polimento, abaulamento da superfície e obter um bom resultado na preparação metalográfica. Na atividade prática realizamos o embutimento a frio com resina e catalisador secando a mistura ao natural após esperar alguns minutos (Teclago Indústria e Comércio Eireli-ME, 2016). 3.3 Lixamento Devido ao grau de perfeição requerida no acabamento de uma amostra metalográfica idealmente preparada, é essencial que cada etapa da preparação seja executada cautelosamente, é um dos processos mais demorados da preparação de amostras metalográficas. Etapa que tem por objetivo eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. A técnica de lixamento manual consiste em se lixar a amostra sucessivamente com lixas de granulometria cada vez menor, mudando-se de direção 90° em cada lixa subsequente até desaparecerem os traços da lixa anterior (Rohde, 2010, p.15). Na atividade foram utilizadas lixas d’água de granulometria 100 de fita rotativa resfriando a amostra a cada passada, seguidas pelas lixas 220, 320, 400, 600 e chegando a 1200 com constante refrigeração com água corrente para evitar alterações nas microestruturas. 3.4 Polimento Etapa pós lixamento que visa um acabamento superficial polido isento de marcas (Rohde, 2010, p.17). Na atividade prática a etapa do polimento foi realizada em uma politriz metalográfica com algum pano especial para polimento colado em um prato giratório, sobre os quais foi depositado em pequena quantidade pasta de diamante como abrasivo. Polimento realizado com movimento contrário ao giro da politriz e sempre bem lubrificado com álcool. 5 3.6 Ataque Metalográfico Esta última etapa tem como objetivo permitir a identificação dos contornos de grão e as diferentes fases na microestrutura. Um reagente ácido é colocado em contato com a superfície da peça por certo tempo ocasionando a corrosão da superfície. Os reagentes são escolhidos em função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfico microscópica (Rohde, 2010, p.19). Não chegamos a realizar esta etapa completa na atividade prática laboratorial realizada no dia 13 de maio. Apenas realizamos rapidamente a limpeza e secagem do corpo de prova com álcool e ar quente. 4 ANÁLISE MICROESTRUTURAL Uma das técnicas mais simples e eficazes para a caracterização de materiais é a análise microestrutural, tanto por meio de microscopia óptica, como por meio de microscopia eletrônica de varredura. a análise microestrutural é usada para determinar se os parâmetros estruturais estão dentro de certas especificações padronizadas por normas. Ela é usada como um critério de aceitação ou rejeição. As características microestruturais mais consideradas são: tamanho de grão, quantidade de impurezas, fases secundárias, porosidades e segregações. Essas características podem ser quantificadas ou medidas e comparadas a um critério de aceitação. A análise microestrutural é também usada nas investigações de falhas em componentes mecânicos, com o intuito de determinar as causas das mesmas. Tais falhas podem ocorrer devido à seleção de um material impróprio para a aplicação a que se destina e também por um controle de qualidade deficiente. A análise de um componente avariado pode identificar se houve erros durante o processo de fabricação, ou se as condições de trabalho provocaram alterações na microestrutura. (Martins, Casteletti, Bonavina, & Forti, 2008) 6 5 CONCLUSÃO Ao final da aula prática de laboratório podemos ter uma noção da importância e certa complexidade da Preparação Metalográfica realizando quase todas as etapas necessárias. Claro que em apenas uma única primeira aula não pudemos absorver todo conhecimento sobre conteúdo disponibilizadopelo professor, porém foi de bastante utilidade acadêmica e futuramente profissional colocar as mãos à obra realizando as principais etapas da preparação. Logo no embutimento puder perceber como um posicionamento mais acurado das amostras pode afetar a realização dos procedimentos seguintes, como por exemplo, um dos corpos de provas estar levemente inclinado dificultando no lixamento posterior. Já na etapa de lixamento também foi, não tão facilmente, constatado que qualquer movimento que não seja uniformemente retilíneo pode apresentar um risco que dificulte e atrase o processo. Necessitando o retorno para uma lixa d’água mais grossa para a correção. No polimento, onde deveria ser a etapa mais fácil, foi nítido as falhas deixadas pela não correta realização do lixamento. Atrasando ainda mais a preparação do corpo de prova. Já na sala de laboratório com microscópios, foram evidentes as provas de nossa falta de experiência na Preparação Metalográfica. Após um considerável período de tentativas de focar o microscópio corretamente sobre o corpo de prova, apareceram riscos de um lixamento incorreto e manchas da incorreta secagem, Contudo, mesmo apresentando diversas falhas metodológicas a aula prática mostrou a beleza da disciplina que tinha alguma noção, mas ainda não havia visto me deixando encantado e ansioso pelas próximas aulas práticas. 7 6 REFERÊNCIAS Martins, M., Casteletti, L., Bonavina, L., & Forti, L. R. (2008). Análise microestrutural de aços inoxidáveis altamente ligados: da amostragem à interpretação. São Paulo. Rohde, R. A. (outubro de 2010). https://edisciplinas.usp.br/APOSTILA_METALOGRAFIA. Fonte: https://edisciplinas.usp.br: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4313798/mod_resource/content/1/AP OSTILA_METALOGRAFIA.pdf Teclago Indústria e Comércio Eireli-ME. (19 de Setembro de 2016). Veja as etapas do processo da preparação de amostras para metalografia. Fonte: https://www.teclago.com.br/: https://www.teclago.com.br/veja-as-etapas-do- processo-da-preparacao-de-amostras-para-metalografia/ 7 BIBLIOGRAFIA Martins, M., Casteletti, L., Bonavina, L., & Forti, L. R. (2008). Análise microestrutural de aços inoxidáveis altamente ligados: da amostragem à interpretação. São Paulo. Rohde, R. A. (outubro de 2010). https://edisciplinas.usp.br/APOSTILA_METALOGRAFIA. Fonte: https://edisciplinas.usp.br: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4313798/mod_resource/content/1/AP OSTILA_METALOGRAFIA.pdf Teclago Indústria e Comércio Eireli-ME. (19 de Setembro de 2016). Veja as etapas do processo da preparação de amostras para metalografia. Fonte: https://www.teclago.com.br/: https://www.teclago.com.br/veja-as-etapas-do- processo-da-preparacao-de-amostras-para-metalografia/
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