Relatório II

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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 20/05/2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Leopoldo 
2021
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 2 
2 ANÁLISE METALOGRÁFICA ................................................................................. 3 
3 ATAQUE QUÍMICO ................................................................................................. 3 
3.1 Ataque com Reagente ......................................................................................... 4 
3.1.1 Técnica do Ataque por Imersão ...................................................................... 4 
3.1.2 Ácido Nítrico + Álcool (Nital 2%) ..................................................................... 5 
4 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DAS INCLUSÕES ................................................. 5 
5 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DO TEOR DE CARBONO ..................................... 5 
6 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DE ESTRUTURAS NORMALIZADAS E 
RECOZINDAS ............................................................................................................. 7 
7 OBRAS CITADAS ................................................................................................... 7 
8 REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 8 
9 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 9 
 
2 
1 INTRODUÇÃO 
Este relatório aborda os resultados da Análise Microestrutural no Ensaio 
Metalográfico realizado durante a aula prática no dia 20 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). 
As amostras do corpo de prova já estavam previamente pré-preparadas e 
receberam pelos alunos o polimento, a secagem e o ataque químico para o 
prosseguimento da aula de análise microestrutural do corpo de prova. Onde foram 
analisadas e classificadas as inclusões presentes e, também foram diferenciados o 
teor de carbono, as estruturas e secções presentes nas amostras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
2 ANÁLISE METALOGRÁFICA 
O ensaio metalográfico é considerado um ensaio destrutivo pois apenas uma 
seção da peça é analisada. Em geral, esta seção é retirada por corte, levada para 
embutimento para facilitar as etapas posteriores de lixamento e polimento. A análise 
em si consiste em coletar informações por meio de imagem, principalmente através 
de Microscopia Óptica (MO) ou Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). 
Dependendo os objetivos da análise, é necessário um ataque químico da superfície 
para obter contraste na coloração de fases ou inclusões (Centro de Pesquisa e 
Tecnologia da Rijeza Metalurgia, s.d.). 
A análise metalográfica permite identificar as fases presentes na 
microestrutura do material, avaliar a eficácia de tratamentos térmicos como têmpera 
e revenimento, identificar microconstituintes, inclusões, precipitados e 
descontinuidades presentes na microestrutura dos materiais metálicos de 
engenharia. Uma análise correta da microestrutura possibilita identificar desvios no 
tratamento térmico, regiões com segregação de elementos químicos, 
desenvolvimento de microtrincas, identificação de precipitados particulares, entre 
outros (Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais (CCDM) UFSCar, 
s.d.). 
 
3 ATAQUE QUÍMICO 
A superfície do metal polido corretamente reflete a luz de forma homogênea e 
não permite distinguir os microconstituintes de sua estrutura. Para a revelação da 
estrutura torna-se necessário atacar a superfície previamente polida com soluções 
reativas apropriadas. Uma superfície polida pode ser observada no microscópio 
ótico sem necessidade de ataque desde que o polimento revele detalhes que 
apresentem 10% de diferença em refletividade da luz. Isto acontece em amostras 
com ases com diferenças em coloração e/ou em dureza. 
Trincas, poros e inclusões não-metálicas podem ser observadas na condição 
de polimento. Constituintes com menores diferenças em refletividade podem ser 
observados sem necessidade de ataque, com uso de iluminação com contraste de 
fase (campo escuro, luz polarizada) (Borges, 2009, p.37). 
4 
Alguns grãos e fases serão mais atacados pelo reagente que outros. Isso faz 
om que cada grão e fase reflita a luz de maneira diferente de seus vizinhos. Isso 
realça os contornos e grão e dá diferentes tonalidades às fases permitindo sua 
identificação das mesmas no microscópio (Rohde, 2010, P.20). 
 
3.1 Ataque com Reagente 
O ataque químico depende do processo de oxidação e/ou redução que ocorre 
na superfície do corpo de prova. Os reagentes químicos para a revelação da 
estrutura de um metal ou liga metálica podem ser soluções simples ou misturas 
complexas orgânicas e inorgânicas. Os reagentes são geralmente compostos de 
ácidos com solventes apropriados, tais como álcool, água etc. Na sua quase 
totalidade os reagentes para revelação das estruturas metálicas na metalografia são 
diluídos em solução alcoólica (Borges, 2009, p.38). 
 
3.1.1 Técnica do Ataque por Imersão 
O corpo de prova deve estar seco e aquecido com a ajuda de um secador e 
álcool. 
O reagente (Ácido Nítrico + Álcool) é então despejado em uma pequena cuba 
de vidro e a amostra é imersa na solução. Deve-se tomar cuidado para não permitir 
o contato da amostra com o fundo da cuba (Borges, 2009, P.40). O corpo de prova é 
movimentado para o completo espalhamento do reagente até que seu brilho se torne 
opaco. 
Após o ataque, quando já ocorreu a revelação da textura, lava-se a amostra 
em água corrente para eliminar o progresso da corrosão; leva-se a peça até o 
secador. Durante a secagem, passa-se seguidamente algodão embebido em álcool 
sobre a mostra, para evitarem-se manchas de secagem (Borges, 2009, P.41). 
 
5 
3.1.2 Ácido Nítrico + Álcool (Nital 2%) 
Dada a grande incidência do preparo de amostras de ferro e aço na 
metalografia, a preferência pela utilização do nital como reagente para a revelação 
de microestruturas se dá mais pela razão do seu fácil preparo e inoculação à 
mancha. Entretanto, o seu emprego indiscriminado para a revelação das estruturas 
de todos os produtos siderúrgicos comuns parece-nos discriminatória e perigosa. 
Nos Laboratórios de Metalografia existe uma tabela na qual constam os principais 
reagentes para a micro-revelação, sua composição, o que revelam e o tempo de 
ataque (Borges, 2009, P.43). 
 
4 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DAS INCLUSÕES 
As inclusões não metálicas são materiais compostos inseridos durante o 
processo de fabricação. As inclusões possuem origem química diferente e atribuem 
propriedades mecânicas diferentes ao aço, como formabilidade, tenacidade, 
usinabilidade e resistência à corrosão. Normalmente, quanto menor ou menos 
significativa for a inclusão, melhor é a qualidade do aço. Por isso, avaliar e 
documentar as inclusões não metálicas é importante para controlar a qualidade 
(Olympus, s.d.). 
Após as amostras serem preparadas adequadamente, sob análise da 
superfície no microscópio com o recurso de luz refletida, foram observadas as 
seguintes inclusões de tipos morfológicos: 
• Tipo A Sulfeto, séries fina e grossa e nível 1 e Tipo D Óxido Globular, 
séries fina e grossa e nível 2 nas amostras de aço ABNT 1020. 
• Tipo D Óxido Globular, séries fina e grossa e nível 2 nas amostras de 
aço ABNT 1045. 
 
5 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DO TEOR DE CARBONO 
Na análise microestrutural foi diferenciado as amostras com 0,20% Carbono e 
0,45% Carbono de acordo com a quantidade de Cementitaencontrada entre os 
grãos do material. 
6 
Na figura abaixo vemos um exemplo da microestrutura encontrada nas 
amostras 1 e 4 que correspondem ao Aço ABNT 1020 pela presença de pouca 
Cementita entre os contornos dos grãos e alta concentração de Ferrita. 
 
 (Guimarães, Siqueira, & Costa, 2008) 
Na figura abaixo temos um exemplo da microestrutura encontrada nas 
amostras 2 e 3 que correspondem ao Aço ABNT 1045 pela alta concentração de 
Cementita nos contornos de grão e pouca presença de Ferrita. 
 
 (Bezerra & Machado, 2008) 
 
7 
6 ANÁLISE E CLASSIFICAÇÃO DE ESTRUTURAS NORMALIZADAS E 
RECOZINDAS 
Nas amostras 1 e 2 de respectivamente Aço ABNT 1020 e Aço ABNT 1045 
encontrou-se microestrutura heterogênea com grandes áreas de Perlita e Ferrita em 
grãos maiores e a Perlita mais concentrada caracterizando o tratamento térmico 
recozido. 
Enquanto nas amostras 1 e 4 de respectivamente Aço ABNT 1020 e Aço 
ABNT 1045 encontrou-se microestrutura mais homogênea com a Perlita bem 
distribuída e grãos finos caracterizando o tratamento térmico normalizado. 
 
7 OBRAS CITADAS 
Bezerra, D. C., & Machado, I. F. (2008). AVALIAÇÃO DA USINABILIDADE EM 
TORNEAMENTO DE AÇO ABNT. 
Borges, J. N. (2009). Preparação de Amostras para Anlise Microestrutural. Santa 
Catarina: UFSC. Fonte: Pavanati's: 
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-
%20Preparacao%20Microestrutural.pdf 
Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais (CCDM) UFSCar. (s.d.). 
CCDM UFSCar. Fonte: http://www.ccdm.ufscar.br/: 
http://www.ccdm.ufscar.br/materiais-metalicos-ensaios-
tecnologicos/avaliacoes-micro-e-macroestruturais/analise-metalografica/ 
Centro de Pesquisa e Tecnologia da Rijeza Metalurgia. (s.d.). Rijeza Metalurgia. 
Fonte: Rijeza Metalurgia: https://rijeza.com.br/blog/metalografia-o-que-e-e-
para-que-e-utilizada-essa-analise/ 
Guimarães, C., Siqueira, C., & Costa, A. (2008). INFLUÊNCIA DO CAMINHO DE 
AQUECIMENTO NAS PROPRIEDADES. 18º CBECiMat - Congresso 
Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. Porto de Galinhas, PE. 
Martins, M., Casteletti, L., Bonavina, L., & Forti, L. R. (2008). Análise microestrutural 
de aços inoxidáveis altamente ligados: da amostragem à interpretação. São 
Paulo. 
Materiais Júnior. (05 de Outubro de 2019). Materiais Júnior.com.br. Fonte: 
https://materiaisjr.com.br/ensaios-de-microscopia/ 
8 
Olympus. (s.d.). olympus ims. Fonte: olympus ims: https://www.olympus-
ims.com/pt/nonmetallic-inclusion-analysis-in-steel/ 
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/ 
 
8 REFERÊNCIAS 
Bezerra, D. C., & Machado, I. F. (2008). AVALIAÇÃO DA USINABILIDADE EM 
TORNEAMENTO DE AÇO ABNT. 
Borges, J. N. (2009). Preparação de Amostras para Anlise Microestrutural. Santa 
Catarina: UFSC. Fonte: Pavanati's: 
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-
%20Preparacao%20Microestrutural.pdf 
Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais (CCDM) UFSCar. (s.d.). 
CCDM UFSCar. Fonte: http://www.ccdm.ufscar.br/: 
http://www.ccdm.ufscar.br/materiais-metalicos-ensaios-
tecnologicos/avaliacoes-micro-e-macroestruturais/analise-metalografica/ 
Centro de Pesquisa e Tecnologia da Rijeza Metalurgia. (s.d.). Rijeza Metalurgia. 
Fonte: Rijeza Metalurgia: https://rijeza.com.br/blog/metalografia-o-que-e-e-
para-que-e-utilizada-essa-analise/ 
Guimarães, C., Siqueira, C., & Costa, A. (2008). INFLUÊNCIA DO CAMINHO DE 
AQUECIMENTO NAS PROPRIEDADES. 18º CBECiMat - Congresso 
Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. Porto de Galinhas, PE. 
Martins, M., Casteletti, L., Bonavina, L., & Forti, L. R. (2008). Análise microestrutural 
de aços inoxidáveis altamente ligados: da amostragem à interpretação. São 
Paulo. 
9 
Materiais Júnior. (05 de Outubro de 2019). Materiais Júnior.com.br. Fonte: 
https://materiaisjr.com.br/ensaios-de-microscopia/ 
Olympus. (s.d.). olympus ims. Fonte: olympus ims: https://www.olympus-
ims.com/pt/nonmetallic-inclusion-analysis-in-steel/ 
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/ 
 
9 BIBLIOGRAFIA 
Bezerra, D. C., & Machado, I. F. (2008). AVALIAÇÃO DA USINABILIDADE EM 
TORNEAMENTO DE AÇO ABNT. 
Borges, J. N. (2009). Preparação de Amostras para Anlise Microestrutural. Santa 
Catarina: UFSC. Fonte: Pavanati's: 
http://pavanati.com.br/doc/Apostila%20Ana%20Maliska%20-
%20Preparacao%20Microestrutural.pdf 
Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais (CCDM) UFSCar. (s.d.). 
CCDM UFSCar. Fonte: http://www.ccdm.ufscar.br/: 
http://www.ccdm.ufscar.br/materiais-metalicos-ensaios-
tecnologicos/avaliacoes-micro-e-macroestruturais/analise-metalografica/ 
Centro de Pesquisa e Tecnologia da Rijeza Metalurgia. (s.d.). Rijeza Metalurgia. 
Fonte: Rijeza Metalurgia: https://rijeza.com.br/blog/metalografia-o-que-e-e-
para-que-e-utilizada-essa-analise/ 
Guimarães, C., Siqueira, C., & Costa, A. (2008). INFLUÊNCIA DO CAMINHO DE 
AQUECIMENTO NAS PROPRIEDADES. 18º CBECiMat - Congresso 
Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. Porto de Galinhas, PE. 
10 
Martins, M., Casteletti, L., Bonavina, L., & Forti, L. R. (2008). Análise microestrutural 
de aços inoxidáveis altamente ligados: da amostragem à interpretação. São 
Paulo. 
Materiais Júnior. (05 de Outubro de 2019). Materiais Júnior.com.br. Fonte: 
https://materiaisjr.com.br/ensaios-de-microscopia/ 
Olympus. (s.d.). olympus ims. Fonte: olympus ims: https://www.olympus-
ims.com/pt/nonmetallic-inclusion-analysis-in-steel/ 
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/