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Prof. Luiz Cláudio Cândido ANÁLISE DE FALHAS (Parte VI) Prof. Leonardo Barbosa Godefroid candido@em.ufop.br leonardo@demet.em.ufop.br METALURGIA MECÂNICA MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais Grupo de Estudo Sobre Fratura de Materiais Telefax: 55 - 31 - 3559.1561 – E-mail: demet@em.ufop.br PPAARRTTEE IIII TTÉÉCCNNIICCAASS DDEE AANNÁÁLLIISSEE CCaappííttuulloo SSeeiiss:: AAnnáálliisseess FFrraaccttooggrrááffiiccaass MMiiccrroossccooppiiaa EElleettrrôônniiccaa ddee VVaarrrreedduurraa MMiiccrroossccooppiiaa EElleettrrôônniiccaa ddee TTrraannssmmiissssããoo ANÁLISE DE FALHAS Análises Fractográficas 6.1 - Introdução FFiigguurraa 66..11 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree aass ddiiffeerreenntteess ttééccnniiccaass ddee aannáálliisseess eemm tteerrmmooss ddee aauummeennttoo.. MEV Breve Histórico M. Knoll (1935) - A microscopia eletrônica de varredura. Descrição e concepção do MEV. Von Ardenne (1938) - Construção do primeiro microscópio eletrônico de transmissão. Laboratórios da RCA (1942) - usado o detector de elétrons secundários para obtenção da imagem. Cambridge Scientific Instrument (1965) - primeiro MEV comercial. MEV Aspectos da Técnica Versátil, usado rotineiramente para a análise microestrutural de materiais sólidos. O resultado é uma imagem de fácil interpretação. Em relação ao microscópio ótico possui alta resolução, na ordem de 200 Angstrons. Comparado com o MET a grande vantagem do MEV está na facilidade de preparação das amostras. Elevada profundidade de foco (imagem com aparência tridimensional). Combina análise microestrutural com microanálise química. MEV Detector de elétrons Incidência (bombardeamento) de elétrons Detector de elétrons Detector de fotons Elétrons retroespalhados Elétrons secundários Detector de raios X Catodoluminescência Raios X Força eletromotriz Detector de elétrons Elétrons transmitidos Amostra Elétrons absorvidos FFiigguurraa 66..22 -- RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddoo ssiisstteemmaa ddee iinncciiddêênncciiaa ddee eellééttrroonnss nnaa ssuuppeerrffíícciiee ddee uummaa aammoossttrraa,, ssuuaass ccoonnsseeqqüüêênncciiaass ee oo pprriinnccííppiioo ddaa mmiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa.. Feixe de elétrons Superfície da amostra Zona de emissão de elétrons secundários Zona de emissão de elétrons retroespalhados Zona de geração de raios - X característicos FFiigguurraa 66..33 -- RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddaa iinntteerraaççããoo ddee uumm ffeeiixxee ddee eellééttrroonnss ccoomm aa aammoossttrraa mmoossttrraannddoo aa pprrooffuunnddiiddaaddee ddee ppeenneettrraaççããoo ((pp)).. Interação do feixe de elétrons com a superfície da amostra Fonte de elétrons secundários Fonte de elétrons retroespalhados Fonte de raios-X Feixe de elétrons incidente amostra Energias liberadas pela interação feixe - amostra (a) Elétrons Retroespalhados (b) Elétrons Secundários Interação elástica Mudança de direção sem considerável perda de energia cinética Interação anelástica Transferência de energia do elétron primário para o átomo Energias liberadas pela interação feixe - amostra (c) Fótons – raios-X (d) Elétrons Auger Formação de elétrons retroespalhados e secundários SEI Elétrons secundários de alta resolução SEII Elétrons secundários de baixa resolução BSE Elétrons retroespalhados B Elétrons primários Formação de elétrons retroespalhados e secundários 6.2 - Microscopia Eletrônica de Varredura (a) Figura 6.4 - Representações esquemáticas do princípio de funcionamento de um MEV. Canhão de elétrons Feixe de elétrons Primeira lente condensadora Segunda lente condensadora Gerador de varredura condensa dora Bobina de varredura Lente objetiva Amostra Sistema de coleta de elétrons Amplificador de sinal Sistema de vácuo Tubo de raios catódicos (b) Abertura Incidência de feixe de elétons Amostra Coletor de elétrons Cintilador Para o amplificador Fotomultiplicador Elétrons secundários Gaiola de Faraday Tubo de luz Lentes eletrostáticas FFiigguurraa 66..55 -- RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddoo ssiisstteemmaa ddee ccoolleettaa ddee eellééttrroonnss eemm uumm MMEEVV.. 6.2 - Microscopia Eletrônica de Varredura Construção de imagem e varredura da amostra Um feixe de elétrons de alta energia é focalizado em um ponto da amostra, causando a emissão de elétrons com grande espalhamento de energia que são coletados por um detector e amplificados para fornecer sinal elétrico; este sinal é usado para modular a intensidade do feixe de elétrons em tubo de raios catódicos (TRC). Preparação de Amostras Metalização de amostras não condutoras com finalidade de aterramento para evitar efeito de carregamento e imagens insatisfatórias; melhorar o nível de emissão de elétrons. Técnicas de recobrimento: deposição de íons evaporação de carbono Metalizador - UFOP (a) (a´) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..66 -- MMiiccrroossccóóppiioo eelleettrrôônniiccoo ddee vvaarrrreedduurraa mmooddeelloo JJEEOOLL 55550000 ddaa EEssccoollaa ddee MMiinnaass//UUFFOOPP ((aa));; ppoorrttaa aammoossttrraa ccoomm 33 CCPPss ffrraattuurraaddooss eemm eennssaaiiooss ddee ttrraaççããoo ((bb));; ssiisstteemmaa ddee aabbeerrttuurraa ddaa ccââmmaarraa oonnddee oo ppoorrttaa aammoossttrraa éé ccoollooccaaddoo ppaarraa aannáálliisseess aappóóss eexxeeccuuççããoo ddee vvááccuuoo ((cc)).. ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..66 -- MMiiccrroossccóóppiioo eelleettrrôônniiccoo ddee vvaarrrreedduurraa mmooddeelloo JJEEOOLL 55550000 ddaa EEssccoollaa ddee MMiinnaass//UUFFOOPP ((aa));; ppoorrttaa aammoossttrraa ccoomm 33 CCPPss ffrraattuurraaddooss eemm eennssaaiiooss ddee ttrraaççããoo ((bb));; ssiisstteemmaa ddee aabbeerrttuurraa ddaa ccââmmaarraa oonnddee oo ppoorrttaa aammoossttrraa éé ccoollooccaaddoo ppaarraa aannáálliisseess aappóóss eexxeeccuuççããoo ddee vvááccuuoo ((cc)).. ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..66 -- MMiiccrroossccóóppiioo eelleettrrôônniiccoo ddee vvaarrrreedduurraa mmooddeelloo JJEEOOLL 55550000 ddaa EEssccoollaa ddee MMiinnaass//UUFFOOPP ((aa));; ppoorrttaa aammoossttrraa ccoomm 33 CCPPss ffrraattuurraaddooss eemm eennssaaiiooss ddee ttrraaççããoo ((bb));; ssiisstteemmaa ddee aabbeerrttuurraa ddaa ccââmmaarraa oonnddee oo ppoorrttaa aammoossttrraa éé ccoollooccaaddoo ppaarraa aannáálliisseess aappóóss eexxeeccuuççããoo ddee vvááccuuoo ((cc)).. Eixo de articulação de carreta transportadora, com início de fratura por fadiga,e rasgamento final por tração. INFORMAÇÕES OBTIDAS A PARTIR DA ANÁLISE VISUAL E MEV INFORMAÇÕES OBTIDAS A PARTIR DA ANÁLISE VISUAL E MEV FFiigguurraa 66..77 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaa ddee uumm aaççoo iinnooxxiiddáávveell 1188%%CCrr--11%%MMoo ffrraattuurraaddoo ppoorr iimmppaaccttoo aa 2255 oo CC,, pprreesseennççaa ddee ffaacceettaass ddeecclliivvaaggeemm ee ““mmaarrccaass ddee rriiooss””,, ccaarraacctteerriizzaannddoo aa ffrraattuurraa ffrráággiill;; MMEEVV 117700 XX.. ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..88 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee uumm aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo,, ddoo ttiippoo AAIISSII 440099,, eennssaaiiaaddoo eemm:: ((aa)) ffaaddiiggaa –– 22..550000XX;; ((bb)) ttrraaççããoo –– 22..000000XX;; ((cc)) iiddeemm –– 22..550000XX;; nnoottaamm--ssee ppaarrttííccuullaass ddee sseegguunnddaa ffaassee;; eemm ((bb)) ee ((cc)) nniittrreettoo ddee ttiittâânniioo nnooss ddiimmpplleess.. MMEEVV.. Pré-trinca por fadiga CST FFiigguurraa 66..99 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaa ddee CCPP ddoo ttiippoo ttrraaççããoo--ccoommppaaccttoo eennssaaiiaaddoo ssoobb ccaarrggaa ccoonnssttaannttee eemm ccoorrrroossããoo ssoobb tteennssããoo ((CCSSTT));; ssiisstteemmaa:: aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo AAIISSII 440099 ssoollddaaddoo ccoomm mmeettaall ddee aaddiiççããoo ddee aaççoo iinnooxxiiddáávveell aauusstteennííttiiccoo AAIISSII 330088//mmeeiioo ccoonntteennddoo ssoolluuççõõeess aaqquuoossaass ddee MMggCCll22 ((TT 114433 oo CC));; llaaddoo eessqquueerrddoo ddaa lliinnhhaa ttrraacceejjaaddaa ((pprréé--ttrriinnccaa ppoorr ffaaddiiggaa ddoo CCPP));; llaaddoo ddiirreeiittoo ((ffrraattuurraa ppoorr CCSSTT,, ttiippiiccaammeennttee ffrráággiill,, ccoomm ttrriinnccaass sseeccuunnddáárriiaass)).. MMEEVV 550000XX.. ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..1100 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee CCPP ddee ttuubboo ddee aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 440099 eennssaaiiaaddoo ssoobb ccoorrrroossããoo-- ffaaddiiggaa eemm mmeeiioo ccoonntteennddoo ccoonnddeennssaaddoo ssiinnttééttiiccoo ((ppHH 33,,00));; ((aa)) ttrraannssiiççããoo ffrraattuurraa ppoorr ffaaddiiggaa ((ssuuppeerriioorr)) ccoomm ffrraattuurraa ppoorr ttrraaççããoo ((iinnffeerriioorr)) –– 220000XX;; ((bb)) rreeggiiããoo ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ((pprreesseennççaa ddee ddiimmpplleess)),, ppoorr ttrraaççããoo –– 11000000XX;; ((cc)) ddeessttaaccaamm--ssee ooss ddiimmpplleess –– 33..000000XX.. MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..1100 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee CCPP ddee ttuubboo ddee aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 440099 eennssaaiiaaddoo ssoobb ccoorrrroossããoo-- ffaaddiiggaa eemm mmeeiioo ccoonntteennddoo ccoonnddeennssaaddoo ssiinnttééttiiccoo ((ppHH 33,,00));; ((aa)) ttrraannssiiççããoo ffrraattuurraa ppoorr ffaaddiiggaa ((ssuuppeerriioorr)) ccoomm ffrraattuurraa ppoorr ttrraaççããoo ((iinnffeerriioorr)) –– 220000XX;; ((bb)) rreeggiiããoo ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ((pprreesseennççaa ddee ddiimmpplleess)),, ppoorr ttrraaççããoo –– 11000000XX;; ((cc)) ddeessttaaccaamm--ssee ooss ddiimmpplleess –– 33..000000XX.. MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..1100 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee CCPP ddee ttuubboo ddee aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 440099 eennssaaiiaaddoo ssoobb ccoorrrroossããoo-- ffaaddiiggaa eemm mmeeiioo ccoonntteennddoo ccoonnddeennssaaddoo ssiinnttééttiiccoo ((ppHH 33,,00));; ((aa)) ttrraannssiiççããoo ffrraattuurraa ppoorr ffaaddiiggaa ((ssuuppeerriioorr)) ccoomm ffrraattuurraa ppoorr ttrraaççããoo ((iinnffeerriioorr)) –– 220000XX;; ((bb)) rreeggiiããoo ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ((pprreesseennççaa ddee ddiimmpplleess)),, ppoorr ttrraaççããoo –– 11000000XX;; ((cc)) ddeessttaaccaamm--ssee ooss ddiimmpplleess –– 33..000000XX.. MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..1100 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee CCPP ddee ttuubboo ddee aaççoo iinnooxxiiddáávveell ffeerrrrííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 440099 eennssaaiiaaddoo ssoobb ccoorrrroossããoo-- ffaaddiiggaa eemm mmeeiioo ccoonntteennddoo ccoonnddeennssaaddoo ssiinnttééttiiccoo ((ppHH 33,,00));; ((aa)) ttrraannssiiççããoo ffrraattuurraa ppoorr ffaaddiiggaa ((ssuuppeerriioorr)) ccoomm ffrraattuurraa ppoorr ttrraaççããoo ((iinnffeerriioorr)) –– 220000XX;; ((bb)) rreeggiiããoo ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ((pprreesseennççaa ddee ddiimmpplleess)),, ppoorr ttrraaççããoo –– 11000000XX;; ((cc)) ddeessttaaccaamm--ssee ooss ddiimmpplleess –– 33..000000XX.. MMEEVV.. Figura 6.11 - Microfractografias de: (a) uma liga de alumínio Al-7475 T-7351 obtida através de um ensaio de crescimento de trinca por fadiga; região de crescimento de trinca: início, da/dN = 1 x 10-4 mm/ciclo; destacam-se as estrias de fadiga. MEV 2.000X; (b) um aço bifásico submetido ao ensaio de propagação de trinca por fadiga; região II (Paris), MEV 3.500X. (a) (b) Figura 6.12 - Microfractografia de uma superliga de Inconel 600; ensaio de crescimento de trinca por fadiga; região de crescimento de trinca: início, da/dN = 1 x 10-7 mm/ciclo; característica: crescimento ao longo de planos bem definidos; MEV 750X. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1133 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee uumm aaççoo iinnooxxiiddáávveell mmaarrtteennssííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 442200 eennssaaiiaaddoo eemm ttrraaççããoo;; ccaarraacctteerrííssttiiccaass aallvvééoollooss ((ddiimmpplleess)) ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ccoomm iinncclluussõõeess;; ((aa)) 11..550000XX ee ((bb)) 1100..000000XX;; MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1133 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee uumm aaççoo iinnooxxiiddáávveell mmaarrtteennssííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 442200 eennssaaiiaaddoo eemm ttrraaççããoo;; ccaarraacctteerrííssttiiccaass aallvvééoollooss ((ddiimmpplleess)) ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ccoomm iinncclluussõõeess;; ((aa)) 11..550000XX ee ((bb)) 1100..000000XX;; MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1133 -- MMiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee uumm aaççoo iinnooxxiiddáávveell mmaarrtteennssííttiiccoo ddoo ttiippoo AAIISSII 442200 eennssaaiiaaddoo eemm ttrraaççããoo;; ccaarraacctteerrííssttiiccaass aallvvééoollooss ((ddiimmpplleess)) ddee ffrraattuurraa ddúúccttiill ccoomm iinncclluussõõeess;; ((aa)) 11..550000XX ee ((bb)) 1100..000000XX;; MMEEVV.. Figura 6.14 - Microfractografias de corpos-de-prova ensaiados sob impacto; (a) aço do tipo AISI 1016; (b) aço do tipo AISI 4140; notam-se facetas de clivagem; fratura frágil; (a) 350X; (b) 750X; (c) 2.000X; (d) 3.500X; MEV. (a) (b) (c) (d) FFiigguurraa 66..1155 -- MMiiccrrooeessttrruuttuurraa ddee uumm aaççoo mmuullttiiffáássiiccoo ((ffeerrrriittaa,, mmaarrtteennssiittaa ee bbaaiinniittaa));; aattaaqquuee LLee PPeerraa;; 22..000000XX;; MMEEVV.. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1166 -- MMiiccrrooeessttrruuttuurraass ddee uumm aaççoo AAIISSII 11004455;; aattaaqquuee:: NNiittaall ((22%%));; 555500XX ((aa)) ee 11220000XX ((bb));; MMEEVV;; ddeessttaaccaamm--ssee aass llaammeellaass ddee ppeerrlliittaa eemm ((bb)).. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1166 -- MMiiccrrooeessttrruuttuurraass ddee uumm aaççoo AAIISSII 11004455;; aattaaqquuee:: NNiittaall ((22%%));; 555500XX ((aa)) ee 11220000XX ((bb));; MMEEVV;; ddeessttaaccaamm--ssee aass llaammeellaass ddee ppeerrlliittaa eemm ((bb)).. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..1166 -- MMiiccrrooeessttrruuttuurraass ddee uumm aaççoo AAIISSII 11004455;; aattaaqquuee:: NNiittaall ((22%%));; 555500XX ((aa)) ee 11220000XX ((bb));; MMEEVV;; ddeessttaaccaamm--ssee aass llaammeellaass ddee ppeerrlliittaa eemm ((bb)).. Microssonda Eletrônica Baseada na medida de raios-X característicos emitidos de uma região microscópica da amostra bombardeada por um feixe de elétrons. As linhasde raios-X característicos são específicas do número atômico da amostra e da energia, podendo identificar o elemento que está emitindo a radiação. Esquema do processo de excitação de elétrons para a produção de raios-X ou de Auger. EDS (Espectrometria por Dispersão de Energia) EDS - Energy Dispersive Spectrometer Energia de um fóton relacionada com a frequência da onda eletromagnética e está relacionada com o número atômico. Tipos de espectrometria por raios-X: • Fótons com energias correspondentes a todo o espectro de raios-X atingem o detector simultaneamente; • Detector consiste de silício dopado com lítio e é mantido no nitrogênio líquido; • Janelas de baixa absorção de raios-X,que impedem análise de elementos leves; Ex.: Janela de berílio. WDS (espectrometria por dispersão de comprimento de onda) WDS - Wavelenght Dispersive Spectrometer A separação de raios-X de vários níveis de energia é obtido utilizando-se a natureza de onda dos fótons, através do fenômeno de difração. A Lei de Bragg fornece a relação entre o comprimento de onda de raios-X (λ), e o ângulo crítico (θ) na qual ocorre interferência construtiva. n λ = 2d sen ө • Utilização de vários cristais de difração para cobrir toda a faixa de raios-X; • Diferentes ordens de difração para um único comprimento de onda; • Necessidade de padrões. A energia do fóton de raios-X é separada através do seu comprimento de onda E = h/ O comprimento de onda é obtido através da difração por um monocristal com ângulo de posicionamento variável. Espectro de raios-X obtido com WDS.Espectro de raios-X obtido com EDS. Microscópio eletrônico de varredura com WDS Filamento Wehnelt ou Grade Catódica Anodo Lentes Condensadoras Objetiva Detector de corrente Bobina de varredura Objetiva OM Objetivas Detector de Elétrons Secundários Microscópio ótico e Câmera CCD WDS Detector de raios-X Porta Amostra O espectrômetro WDS consiste em um sistema mecânico de alta precisão para estabelecer o Ângulo de Bragg (direção de difração de raios-X correlacionados com a rede cristalina que “reflete” os raios-X que a atravessam), entre a amostra e um cristal analisador. (a) (b) (c) Figura 6.17 - Microestrutura de um aço inoxidável do tipo AISI 310, analisada por MEV (20 kV), destacando-se a precipitação de partículas de segunda-fase em contornos de grão; (a) 250X; (b) 1.200X; (c) análise por EDS; pontos analisados: 1-4; MEV/EDS; 3.000X. Figura 6.18 - Espectros obtidos por EDS (20 kV); indicando os elementos presentes nos pontos analisados na figura acima (c). Ponto 1 (a). (a) Figura 6.18 - Espectros obtidos por EDS indicando os elementos presentes nos pontos analisados na figura acima (c). Ponto 2 (b); ponto 3 (c); ponto 4 (d). (b) (c) (d) Microscópio eletrônico de varredura: GEsFraM-DEMET Análise por EDS no MEV de uma inclusão em aço microligado C-Mn-Nb. Aço carbono, com a presença de ferrita, perlita e contornos de grãos. Perlita começando a se esferoidizar. 6.3 - Microscopia Eletrônica de Transmissão Superfície de fratura Endurecimento da resina Carbono Blindagem (metal pesado) Câmara de vácuo Banho - acetona Réplica de resina Deposição de carbono/filme de metal Dissolução da resina Banho de limpeza (acetona) Enxaguar - água Grade - cobre Limpar - acetona Enxaguar - água (opcional) Montagem da réplica FFiigguurraa 66..1177 -- RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa ddaa ttééccnniiccaa ddee oobbtteennççããoo ddee rréépplliiccaass.. Figura 6.19 - Representação esquemática da técnica de obtenção de réplicas. Para fonte alta voltagem Fonte de elétrons Anodo Terra Abertura Lente condensadora (uma ou duas) Detector de radiação secundária ou refletida Amostra ou réplica Lente objetiva Abertura Lente intermediária Abertura Lente de projeção Imagem transmitida Fonte de luz Abertura Lente condensadora Amostra Lente objetiva Lente de projeção Imagem final FFiigguurraa 66..1188 -- RReepprreesseennttaaççããoo eessqquueemmááttiiccaa vveerrttiiccaall ddee uumm MMEETT ((aa)) ee ddee uumm MMOO ccoomm lluuzz ttrraannssmmiittiiddaa ((bb)).. Figura 6.20 - Representação esquemática de um MET (a), e de um MO com luz transmitida (b). FFiigguurraa 66..1199 -- EEssttrriiaass ddee ffaaddiiggaa ppaarraa uummaa lliiggaa ddee aalluummíínniioo ee uumm aaççoo eessttrruuttuurraall;; MMEETT;; ttééccnniiccaa ddee rréépplliiccaass;; 44000000 XX.. Figura 6.21 - Estrias de fadiga em uma liga de alumínio e um aço estrutural; MET; técnica de réplicas; 4000X. ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..2200 -- ((aa)) CCoommppaarraaççããoo eennttrree MMiiccrroossccooppiiaa ÓÓttiiccaa ((ccaammppoo eessccuurroo)) ee ((bb)) MMEEVV;; mmeessmmaa áárreeaa;; lliiggaa FFee--CCrr--AAll;; 5500 XX.. Figura 6.22 - ((aa)) ((bb)) ((cc)) FFiigguurraa 66..2211 -- ((aa)) CCoommppaarraaççããoo eennttrree MMiiccrroossccooppiiaa ÓÓttiiccaa ((ccaammppoo ccllaarroo));; ((bb)) MMiiccrroossccooppiiaa ÓÓttiiccaa ((ccaammppoo eessccuurroo));; ((cc)) MMEEVV;; mmeessmmaa áárreeaa;; lliiggaa FFee--CCrr--AAll;; 5500 XX..Figura 6.23 ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..2222 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa:: ((aa)) ccaammppoo ccllaarroo;; ((bb)) ccaammppoo eessccuurroo ddee uummaa lliiggaa FFee--CCrr--AAll;; iimmppaaccttoo aa –– 119955o o CC;; 6600 XX.. Figura 6.24 ((aa)) ((bb)) FFiigguurraa 66..2233 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree mmiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa ddee vvaarrrreedduurraa:: ((aa)) eellééttrroonnss sseeccuunnddáárriiooss;; ((bb)) eellééttrroonnss rreettrrooeessppaallhhaaddooss ddee uummaa lliiggaa FFee--CCrr--AAll;; iimmppaaccttoo aa –– 119955o o CC;; 6600 XX..Figura 6.25 ((aa)) ((bb)) ((cc)) ((dd)) FFiigguurraa 66..2255 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa:: ((aa)) ccaammppoo ccllaarroo ee ((bb)) ccaammppoo eessccuurroo;; ee mmiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa ddee vvaarrrreedduurraa:: ((cc)) eellééttrroonnss sseeccuunnddáárriiooss ee ((dd)) eellééttrroonnss rreettrrooeessppaallhhaaddooss nnaa rreeggiiããoo ddaa iinntteerrffaaccee eennttrree aa pprréé--ttrriinnccaa ppoorr ffaaddiiggaa ee aa ffrraattuurraa ddee uummaa ssuuppeerrlliiggaa aa bbaassee ddee nnííqquueell ((XX--775500));; 9955 oo CC;; nnoottaa--ssee aa oo aassppeeccttoo iinntteerrggrraannuullaarr ddaa ffrraattuurraa;; 6600 XX..((aa)) ((bb)) ((cc)) ((dd)) FFiigguurraa 66..2255 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa:: ((aa)) ccaammppoo ccllaarroo ee ((bb)) ccaammppoo eessccuurroo;; ee mmiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa ddee vvaarrrreedduurraa:: ((cc)) eellééttrroonnss sseeccuunnddáárriiooss ee ((dd)) eellééttrroonnss rreettrrooeessppaallhhaaddooss nnaa rreeggiiããoo ddaa iinntteerrffaaccee eennttrree aa pprréé--ttrriinnccaa ppoorr ffaaddiiggaa ee aa ffrraattuurraa ddee uummaa ssuuppeerrlliiggaa aa bbaassee ddee nnííqquueell ((XX--775500));; 9955 oo CC;; nnoottaa--ssee aa oo aassppeeccttoo iinntteerrggrraannuullaarr ddaa ffrraattuurraa;; 6600 XX.. 6 FFiigguurraa 66..2266 -- CCoommppaarraaççããoo eennttrree mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa:: ((aa)) ccaammppoo ccllaarroo ee ((bb)) ccaammppoo eessccuurroo;; ee mmiiccrroossccooppiiaa eelleettrrôônniiccaa ddee vvaarrrreedduurraa –– eellééttrroonnss sseeccuunnddáárriiooss ((cc));; ffrraattuurraa ddúúccttiill eemm uummaa ssuuppeerrlliiggaa aa bbaassee ddee nnííqquueell ((XX--775500));; 224400XX.. 7 Figura 6.28 - Comparação do emprego de microscopia para análises de microfractografia de uma liga a base de níquel, endurecida por precipitação, mostrando a fratura intergranular, através de: (a) microscopia ótica (campo claro); (b) microscopia ótica (campo escuro); (c) MEV (elétrons secundários); (d) MEV (elétrons retroespalhados). (a) (b) (c) (d) FFiigguurraa 66..2277 -- EExxeemmppllooss ddee eemmpprreeggoo ddee mmiiccrroossccooppiiaa ppaarraa aannáálliisseess ddee mmiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaass ddee uumm aaççoo bbaaiixxoo--ccaarrbboonnoo ffrraattuurraaddoo ppoorr cclliivvaaggeemm ccoomm 33 aannáálliisseess ddiirreettaass ddaa ssuuppeerrffíícciiee ((aa,,bb,,cc)) ee 33 ccoomm aauuxxíílliioo ddee rréépplliiccaass ((dd,,ee,,ff));; ((aa)) mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa -- mmaatteerriiaall rreevveessttiiddoo ccoomm nnííqquueell nnoo ttooppoo;; ((bb)) mmiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaa óóttiiccaa;; ((cc)) mmiiccrrooffrraaccttooggrraaffiiaa ccoomm MMEEVV;; ((dd)) mmiiccrroossccooppiiaa óóttiiccaa ddaa rréépplliiccaa;; ((ee)) MMEEVV ddaa rréépplliiccaa;; ((ff)) MMEETT ddaa rréépplliiccaa.. 9
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