Minha aula metalografia

2.968 visualizações

Publicada em

Publicada em: Educação
0 comentários
4 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
2.968
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
390
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
156
Comentários
0
Gostaram
4
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Minha aula metalografia

  1. 1. Profº Villardo
  2. 2. Profº Villardo Definição Metalografia é o ramo da engenharia que estuda as estruturas e as propriedades dos metais e suas ligas. MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  3. 3. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia O exame metalográfico procura relacionar a estrutura do material com as propriedades físicas e com o processo de fabricação, sendo que este exame pode ser:  Macrográfico  Micrográfico
  4. 4. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia MACROGRAFIA Objetivo Obter uma informação ampla da peça, facilitar a micrografia e determinar a região crítica para análise detalhada.
  5. 5. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia A macrografia consiste no exame do aspecto de uma superfície plana seccionada de uma peça ou amostra metálica, devidamente polida e atacada por um reagente adequado. Por seu intermédio tem-se uma ideia de conjunto, referente à homogeneidade do material, à distribuição e natureza de falhas, impurezas; ao processo de fabricação.
  6. 6. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Algumas das heterogeneidades mais comuns nos metais: Vazio: causado pelo resfriamento lento;
  7. 7. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Forma Irregular de segregação Segregação: causadas pelas impurezas e outros metais; Dendritas: formação de grãos de vários tamanhos;
  8. 8. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Trincas: devido às tensões excessivas no resfriamento;
  9. 9. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia ZTA: Zona Termicamente Afetada
  10. 10. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  11. 11. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Seleção da amostra Cuidados a observar: Saber o que realmente o cliente deseja e o fim a que se destina a peça Em qualquer hipótese é altamente prudente proceder a um exame detido da peça sob diversos pontos de vista, como o aspecto da fratura, a existência de marcas de pancadas, grinpamentos, vestígios de soldas, azulamento por aquecimento, porosidades, rebarbas, trincas, polimentos locais, enferrujamento, corrosões, desgastes, marcas punçonadas, entortamentos etc., antes de determinar cortes ou extração de amostras ou de corpos de prova.
  12. 12. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Na apreciação dos sinais encontrados, é preciso muita atenção para não confundir aqueles que possivelmente já existiam na peça, antes do evento que deu motivo ao estudo, e que podem conduzir a alguma pista para as investigações, com os que possam ter sidos ocasionados pela aplicação de ferramentas para retirar a peça de onde estava instalada, ou então, ocasionados por quedas, ou durante o transporte.
  13. 13. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Preparação da amostra I. Escolha da secção a ser estudada (Direção do corte); II. Preparação da amostra / superfície (lixamento/polimento); III. Ataque com reagente químico adequado; IV. Interpretação dos resultados; V. Documentação.
  14. 14. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Preparação da amostra I. Escolha da secção a ser estudada (Direção do corte)
  15. 15. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  16. 16. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Máquina de corte com disco abrasivo
  17. 17. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Defeitos e possíveis causas durante a operação de corte
  18. 18. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia II. Preparação da superfície (Embutimento/lixamento/polimento); Embutimento
  19. 19. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Lixamento
  20. 20. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  21. 21. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  22. 22. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Escolha da secção: I- Transversal (Macro) Naturezas do material; Homogeneidade da secção; Intensidade da segregação; Forma de disposição das bolhas; Existência de restos de vazios; Profundidade e uniformidade da carbonetação; Profundidade de descarbonetação; Profundidade de têmpera; Inclusões.
  23. 23. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia II- Longitudinal (Macro) Processos de fabricação; Análise de cordão de solda; Caldeamento
  24. 24. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Preparação da superfície Cuidados: •Mudança da estrutura; •Aquecimento não superior a 100ºC; •Pressão excessiva (encruamento); •Lixamento; •Ataque químico. •Obs.: Em função de variações estruturais ou químicas o material será mais ou menos atacado.
  25. 25. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Embutimento A quente: As resinas para embutimento a quente apresentam baixa viscosidade, contração, boa adesão à amostra e resistência a ação de agentes químicos, bem como propriedades mecânicas adequadas para aplicações específicas.
  26. 26. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Embutimento A frio: São resinas auto- polimerizáveis, com propriedades químicas e mecânicas para atendimento das mais diversas necessidades de embutimento, metalográfico, mineralógico, cerâmico e petrográfico.
  27. 27. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  28. 28. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Lixamento Objetivo Eliminar as imperfeições da superfície da amostra (ex.: oxidação, rebarbas, arranhados profundos, etc.). Pode ser, de acordo com: - Operação (manual ou mecânico) - Meio (a seco ou úmido)
  29. 29. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Lixamento Para a preparação de uma superfície plana, isenta de deformações plásticas e mecânicas é necessário um correto lixamento, deve-se começar da lixa mais grossa para a mais fina, mudando a direção do lixamento em 90º.
  30. 30. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Defeitos e possíveis causas durante a operação de lixamento
  31. 31. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia O ataque Objetivo: Revelar a microestrutura e os constituintes da amostra, possibilitando maior entendimento das suas propriedades. O ataque pode ser por: •Imersão •Aplicação •Impressão direta (Impressão de Baumann) Quanto ao tempo: •Longo ou profundo •Rápido ou superficial •Quanto à temperatura: •A frio •A quente
  32. 32. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interferências no comportamento do ataque: Variação da composição do material (concentração de impurezas); Variação de estrutura (deformação a frio); Variação de cristalização (granulometria grosseira, textura acicular, gradiente térmico).
  33. 33. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Principais reagentes para a macrografia:  Iodo;  Ácido Sulfúrico;  Heyn (Cloreto Cupro-Amoniacal);  Ácido clorídrico;  Fry (Ácido clorídrico + Água + Cloreto Cúprico)
  34. 34. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Principais reagentes para a micrografia Nota: Estes reagentes são basicamente soluções diluídas de ácidos orgânicos ou inorgânicos, álcalis, ou outras soluções de natureza complexa. Como foi verificado anteriormente, a seleção final de uma solução, para fazer parecer um desenvolvimento da estrutura, depende da composição e condições estruturais do metal ou da liga.
  35. 35. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  36. 36. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  37. 37. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  38. 38. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Tempo de Ataque I.Fator importante para o ataque correto a um corpo de prova é a seleção do reagente que melhor se adapte à composição química e à condição física do metal; II. Controle conveniente do tempo de ataque para que se produza um grau de contraste apropriado entre os diferentes componentes da estrutura; III.Limpeza da superfície atacada.
  39. 39. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Tempo de Ataque OBS: O tempo de ataque depende da estrutura em questão e da ampliação que se deseja na fotografia. Conforme o reagente escolhido, o tempo de ataque variará de poucos segundos até alguns minutos, ou dias.
  40. 40. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Recomendações: Não atacar mais que o necessário para fazer aparecer o detalhe significativo; Um grau de contraste satisfatório para uma micrografia com pequeno aumento é geralmente excessivo para uma melhor definição da estruturas em
  41. 41. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Recomendações: Desejando-se um alto contraste, é preferível obtê-lo por meios fotográficos a recorrer a um ataque profundo, pois este ocultará os detalhes mais finos da estrutura;
  42. 42. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Recomendações: Se um corpo de prova for insuficientemente atacado (pouco contraste), é preferível poli-lo novamente no disco acabador e atacá-lo novamente com ácido superior, a um ataque já levado a efeito, outro posterior; NOTA: Não tocar com coisa alguma numa superfície já atacada e
  43. 43. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS (Macro) Quando ataca mais a estrutura:  Regiões encruadas;  Regiões temperadas ou temperadas e revenidas;  Granulação grosseira. Quando ataca mais a composição química:  Regiões com maior teor de carbono;  Regiões com maior teor de fósforo;  Regiões com maior quantidade de inclusões não metálicas, principalmente enxofre e fósforo.
  44. 44. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia IDENTIFICAÇÃO Técnica de polimento, repolimento e ataque, servem para definir o defeito: •Regiões ricas em carbono desaparecem com um leve repolimento; •Regiões ricas em impurezas, principalmente inclusões de S e P, sofrem um ataque profundo escurecendo mais, permanecendo assim mesmo após um leve polimento;
  45. 45. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia IDENTIFICAÇÃO •Regiões com granulação grosseira aparecem como mosaicos de lado escuro (parte clara e parte escura); •Regiões com têmpera branda ou temperadas e revenidas, ficam mais brilhantes que o resto da amostra após um repolimento;
  46. 46. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias A correta interpretação das texturas que ocorre nos materiais é matéria que requer larga experiência do operador. Dentre as inúmeras estruturas, citamos: Inclusões a) Fósforo Localiza-se na ferrita e somente pode ser observada ao microscópio quando o seu teor estiver acima de 1%. Forma estrias claras, pois expulsa o carbono dessas regiões. A presença de fósforo causa fragilidade aos aços e também melhora a usinabilidade;
  47. 47. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias Inclusões b) Enxofre Forma sulfeto de manganês a 1100o C, apresentando-se sob a forma de polígonos, glóbulos ou formas arborescentes de coloração cinzenta. O sulfeto de ferro geralmente não aparece nos aços comuns; caso aconteça, terá coloração amarelada. A presença de enxofre nos aços facilita a usinabilidade.   c) Manganês Semelhante ao enxofre
  48. 48. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias Inclusões d) Silício O silício não é detectado ao microscópio.  e) Alumínio Usado como desoxidante nos aços. Forma com o oxigênio Al2O3 (alumina) que se apresenta ao microscópio sob a forma de partículas negras esparsas ou agrupadas.
  49. 49. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  50. 50. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias f) Ferrita Solução sólida de carbono no ferro alfa- Origina-se na zona crítica- É a forma estável a temperatura ambiente. Apresenta-se ao microscópio em grãos claros com finos contornos pretos. Identificação Metalográfica Apresenta-se ao microscópio como grãos brancos com finos contornos pretos. Arranha e deforma-se facilmente. Arestas arredondadas. É fortemente atraída pelo ímã.
  51. 51. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias g) Cementita Carboneto de ferro Fe3C Apresenta-se clara com contornos pretos, chega a riscar o vidro. Identificação metalográfica Apresenta-se como uma só massa e não mostra subdivisão em grãos. Não é riscada, se apresenta precipitada, forma um abaulamento. Possui cor amarelada. Brilho intenso. Forma bastonetes ou nódulos. Atacada com picrato de sódio em ebulição se torna escura diferenciando da ferrita.
  52. 52. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias h) Perlita Corresponde a lamelas de ferrita (88%) e cementita (12%). As lamelas podem ser planas, curvas ou ondeadas. A perlita se apresenta escura ao microscópio. As lamelas são mais ou menos paralelas podendo ser planas, curvas ondeadas, etc.. O afastamento entre elas depende, entre outros fatores, da velocidade de resfriamento e do ângulo segundo o qual o grão de perlita é cortado.
  53. 53. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias h) Perlita Identificação metalográfica Em aços com baixo carbono se localiza em geral nos contornos da ferrita, aumentando-se o %C. Este quadro vai se modificando até se tornar o constituinte principal. São envolvidos ou quase, por rede de ferrita ou cementita. Possui coloração marrom, verde ou preta, dependendo do ataque (reagente e tempo), aumento de observação e estrutura da perlita. As lamelas só podem ser vistas com ampliações de mais de 200 X. Forma grãos
  54. 54. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  55. 55. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Interpretação das Micrografias i) Martensita Apresenta ao microscópio aspecto acicular e escuro.
  56. 56. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Procedimentos de Exame ao Microscópio Observar os seguintes cuidados ao trabalhar com o microscópio: •iniciar a observação com a objetiva de menor ampliação; •o foco para o microscópio monoscópico é conseguido aproximando-se a objetiva o mais possível da amostra, tomando-se o máximo de cuidado para que não haja colisão entre esses elementos e em seguida, com um dos olhos na ocular, afastar lentamente o canhão. Quando o objeto estiver com em foco, utilizar o parafuso de ajuste fino; •ao mudar-se de objetiva, afastar o canhão do microscópio da amostra para evitar colisão das lentes das objetivas com a amostra.
  57. 57. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  58. 58. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  59. 59. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  60. 60. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  61. 61. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  62. 62. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  63. 63. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia Dureza dos Microconstituintes (HB)Dureza dos Microconstituintes (HB) • Austenita : 300Austenita : 300 • Ferrita : 80Ferrita : 80 • Perlita : 200-250Perlita : 200-250 • Cementita : 700Cementita : 700 • Martensita : 500-650Martensita : 500-650 • Bainita : 400-500Bainita : 400-500 • Martensita Revenida : 250-400Martensita Revenida : 250-400 Dureza dos Microconstituintes (HB)Dureza dos Microconstituintes (HB) • Austenita : 300Austenita : 300 • Ferrita : 80Ferrita : 80 • Perlita : 200-250Perlita : 200-250 • Cementita : 700Cementita : 700 • Martensita : 500-650Martensita : 500-650 • Bainita : 400-500Bainita : 400-500 • Martensita Revenida : 250-400Martensita Revenida : 250-400
  64. 64. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  65. 65. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  66. 66. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia BAINITA
  67. 67. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia MARTENSITA
  68. 68. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia
  69. 69. Profº Villardo MetalografiaMetalografiaMetalografiaMetalografia

×