FACULDADE PITGORASCURSO DE ENGENHARIA CIVILINTRODUO A CIENCIA DOS MATERIAISPROF MSC ALEXSSAN MOURA

ANLISE MICROESTRUTURAL DEAMOSTRAS (METALOGRAFIA)

CARLOS RAFAEL DE SOUSA MENEZESCARLOS ROBERTO DE ARAJO BARROSLAECIO CARDOSO DOS SANTOSLILIA FONSECA NEVESLUCIANO CARDOSO DOS SANTOSPEDRO HYGON COSTA LUNARAFAELA MADEIRA REISROBSON ALENCAR ABREURUBENS CALMON OLIVEIRA SILVASEBASTIO ROCHA COSTA

SO LUS MA20151. OBJETIVO

Este relatrio trata do preparo metalogrfico, para a anlise ptica de uma amostra metlica, visualizando apreciar sua microestrutura, bem como definir tamanho de gros, visto que suas propriedades dependem de sua composio.

2. INTRODUO

Todo ensaio realizado em laboratrios possui uma sequncia de passos que devem ser seguidos para se obter um resultado final desejado sem, ou com um mnimo de erros. A preparao dos corpos de prova que sero testados o principal cuidado a ser tomado. Eles so as amostras do material, e devero dar aos engenheiros uma resposta confiante sobre como iro se comportar quando em operaes reais de uso.Alm dos muitos ensaios mecnicos que existem (trao, dureza, impacto, toro, etc.), temos tambm o ensaio metalogrfico, o qual revela a microestrutura do material. A observao metalogrfica um meio bastante poderoso para prever ou explicar as propriedades e o comportamento de uma pea metlica, j que permite conhecer a estrutura do material, os seus constituintes macroestrutura ou microestruturas (fases), bem como a morfologia e a distribuio destes.A realizao do ensaio metalogrfico exige uma preparao especial dos corpos de prova, isso porque o ensaio propriamente dito realizado com o uso de um microscpio. Assim, a anlise da microestrutura de um material pode ser comprometida se a imagem obtida pelo equipamento no for totalmente ntida.A seleo dessas amostras metalogrficas deve ser bem criteriosa, levando em conta como e de onde dever ser extrada para exame de acordo com os dados que se deseja obter. Geralmente feita mais de uma amostragem por pea, tendo em vista que materiais comerciais no so homogneos.Sem o conhecimento do que avaliar, dificilmente teremos condies de iniciar qualquer procedimento. Sendo assim, a preparao adequada das amostras exige, primeiramente, que respondamos a seguinte pergunta: O que eu quero avaliar? Tendo em mente exatamente quais dados se desejam obter, a preparao se torna mais objetiva, uma vez que no ser feito nenhuma ao desnecessria ou equivocada.O controle de um produto metalrgico que pode ser estrutural e dimensional atravs do ensaio metalogrfico, que examina o aspecto de uma superfcie aps devidamente polida e atacada por um reagente adequado, procura relacionar a estrutura intima do material com suas propriedades fsicas, com o processo de fabricao, com o desempenho de suas funes e outros. Por seu intermdio tem-se uma ideia do conjunto, referente a homogeneidade do material, a distribuio e natureza das falhas, impureza e ao processo de fabricao. Microgrfico: Consiste no estudo dos produtos metalrgicos, com o auxlio do microscpio, onde se pode observar e identificar a granulao do material, a natureza, a forma, a quantidade, e a distribuio dos diversos constituintes ou de certas incluses.

3. MATERIAIS

Embolo de metal; Microscpio; Pedra com pano para polimento; Lixa dgua P 600 culo protetor; Luvas cirrgicas; Alumina; Acido Ntrico a 10% gua; Algodo; Microscpio ptico;

4. PROCEDIMENTO

4.1 LIXAMENTO

O passo inicial para analise da estrutura se d com material abrasivo destinado a dar abraso a pea. Sendo necessrio variar a granulao da mesma para ir melhorando o acabamento (rugosidade superficial) sendo que se utilizou apenas uma de granulao 600. No lixamento o poder de desgaste avaliado pela dureza do gro e pela sua granulometria da lixa. Geralmente, para os trabalhos metalogrficos as lixas utilizadas tm como gro abrasivo o xido de alumnio, em casos especiais, so utilizados o diamante e o carbeto de boro.O procedimento no laboratrio se deu da seguinte forma; (fig. 01)1- Verificar se h o corpo de prova adequado (Ferro);2- Verificar se h a lixa especifica (Lixa dagua P 600);3- Verificar se h gua; 4- Comear o lixamento de desbaste em apenas um sentido por cerca de 5 minutos;5- Lixar at que s restem os riscos da ltima lixa utilizada; 6- Gire 90 sobre o prprio eixo e retomar o passo 5;7- Repetir passos 5 e 6 por mais duas vezes sempre umedecendo a lixa.

4.2 POLIMENTO

Operao ps lixamento que visa um acabamento superficial polido isento de marcas, utiliza para este fim abrasivos como pasta de diamante ou alumina. Antes de realizar o polimento deve-se fazer uma limpeza na superfcie da amostra, de modo a deix-la isentam de traos abrasivos, solventes, poeiras e outros. A operao de limpeza pode ser feita simplesmente por lavagem com gua.A finalidade do mesmo a retirada de todas as imperfeies da amostra geradas durante o linchamento melhorando a superfcie da amostra.Para processo manual de polimento seguiram os passos:1- Verificar se h o aparato devido, neste caso uma placa de granito recoberta por um pano de feltro; (fig. 02)2- Despeja-se alumina (Al2O3) sobre a pea;3- Friccionar a amostra em movimentos circulares contnuos por cerca de quinze minutos;4- Periodicamente se retirar o excesso da alumina e avaliar o aspecto da amostra;5- Ao encerrado polimento retirou-se o excesso de alumina contido na pea, com um pedao de algodo umedecido com gua.Alguns cuidados foram observados durante o polimento: 1- A superfcie deve estar rigorosamente limpa;2- A escolha adequada do material do polimento; 3- Evitar polimentos em movimentos desconexos;4- Evitar frico e presso excessiva sobre a amostra.

4.3 ATAQUE QUIMICO

Seu objetivo permitir a identificao (visualizao) dos contornos de gro e as diferentes fases na microestrutura. Um reagente cido colocado em contato com a superfcie da pea por certo tempo. O reagente causar a corroso da superfcie. Os reagentes so escolhidos em funo do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na anlise metalogrfico microscpica.O ataque feito da seguinte forma:1- Verificar se o corpo de prova se j est limpo de impurezas;2- Verificar se o recipiente (relgio de vidro) j est com o reagente (cido ntrico a 10%);3- Imergir o corpo de prova em uma soluo na acido ntrico a 10 %, durante um perodo de dez segundos;4- Limpar e secar com algodo, o corpo de prova;5- Repetir por mais duas outras vezes o passo 3 e 4.

Esses passos so necessrios para que ocorra a revelao da microestrutura do material, este tempo de contato suficiente para que o aspecto brilhante desaparea, ou seja, que a amostra fique fosca, sem que prevalea o ataque excessivo (queima), o qual exigiria um novo polimento

4.4 ANALISE MICROGRAFICA

Consiste no exame do aspecto de superfcie plana da amostra metlica, devidamente polida e atacada pelo reagente. Por seu intermdio tem-se uma ideia de conjunto, referente homogeneidade do material, distribuio e natureza de falhas, impurezas; ao processo de fabricao.O exame microscpico, com seus fatores de aumento, exige obviamente no s cuidados especiais, mas principalmente, equipamento muito preciso e altamente especializado, devido natureza dimensional da amostra, e as caractersticas comuns de superfcie, assumiu formas especficas e geram uma srie de tcnicas e dispositivos que facilitam e s vezes s assim possibilitam a execuo dessas tcnicas.Levando a amostra para visualizao no microscpio possvel visualizar com nitidez e preciso o corpo de prova, seus gros que podem ser de cor escura (Perlita), e clara (Ferrita)

5. RESULTADOS E DISCURSES

Depois de feito todo o procedimento de preparao dos corpos de prova (lixamento e polimento), o ataque qumico foi realizado, no qual o reagente usado foi cido Ntrico ( ), analisou-se com um aumento de 100 vezes em um microscpio, selecionou-se uma regio da amostra e pode se visualizar de forma clara os gros que compem a amostra.As fotos tiradas no microscpio da amostra, aps o ataque, mostram claramente os gros escuros que so reas de perlita e os claros de ferrita. Tambm foi possvel estimar a porcentagem total de gros da regio da amostra e sua porosidade, que em relao resistncia mecnica de materiais um fator ruim.

6. CONCLUSOCom a anlise metalogrfica pode-se comprovar uma das principais caractersticas dos materiais fabricados a partir da metalurgia do p, onde o corpo de prova (ferro), demonstrou possuir uma frao de poros considervel, cerca de xxxx%, estando estes poros dispostos de maneira homognea por toda a superfcie em estudo.

7. REFERCIAS

PADILHA, F.A. Materiais de Engenharia. Microestrutura e Propriedades. Curitiba PR: Hemus, 1997. Cap. 13.CALLISTER, William. D. Jr. Ciencia e Engenharia de Materiais: Uma Introduao, 7 ed, Rio de Janeiro: LTC, 2007

8. ANEXOSFig. 02 Base de mrmore para polimento.

Fig. 03 Imerso do corpo de prova na soluo de cido ntrico Ataque Qumico

Fig. 01 lixamento do corpo de prova

Fig. 04 microscpio utilizado para revelar a estrutura da amostra

Fig. 05 Fotografias apliadas da amostra podendo-se vizualizar os gros e escuros de perlita e os claros de ferrita.