O documento descreve técnicas de materialografia quantitativa para caracterizar microestruturas de aços, incluindo a medição da fração volumétrica de constituintes como perlita através de análise de imagens e o tamanho médio de grão usando a interseção de linhas. Demonstra o uso do software Image Tool para quantificar a fração de perlita em um aço e estimar seu teor de carbono.

1. Materialografia quantitativa [6]
1>
Microestrutura detalhes que podem caracterizados
tanto qualitativa quanto quantitativamente.
Exemplos:
fração volumétrica de fases
dispersão de inclusões (óxidos, sulfetos)
tamanho de grão médio
distribuição de tamanhos de grão
área de interface por unidade de volume
índice de anisotropia em produtos laminados

2. Materialografia quantitativa
2>
(amostra)objetonotamanho
imagemnatamanho
ampliação
Escala: cada divisão corresponde a 10

3. Materialografia quantitativa
3>
Microestrutura de aços recozidos:
ABNT 1010 ABNT 1040 ABNT 1080
• aumento do teor de carbono promove a formação de perlita, microconstituinte
formado por lamelas alternadas de ferrita e cementita (não visíveis em baixos
aumentos)

4. Materialografia quantitativa
Parâmetros medidos: área-teste (At)
4>
gradedapontosdetotal
objetossobresinterceptodetotal
PP
teste-linhasdastotalocompriment
objetossobrecordasdastotalocompriment
LL
analisadateste-área
objetosdosáreasdassomatória
AA
Relação fundamental:
PP = LL = AA = VV
PP : fração de pontos
LL : fração linear
AA : fração em área
VV : fração volumétrica

5. Materialografia quantitativa
Estatística:
5>
média aritmética -
n
i
ix
n
x
1
1
desvio padrão ( ) -
n
i
xx
n
x
1
22
)(
1
1
)(
erro-padrão (EP) -
n
EP)(
Precisão da estimativa:
)57,2(
)2(
)(
EPx
EPx
EPx probabilidade de 67%
probabilidade de 95%
probabilidade de 99%

6. Materialografia quantitativa
Exercício – fração volumétrica de perlita:
6>
norma
ASTM
E562
20 m

7. Materialografia quantitativa
Medida de tamanho de grão (ASTM E112):
7>
Método do intercepto linear (Heyn):
Tamanho de grão ASTM:
)1(
2 G
An
sendo nA – número de grãos contados em uma área de 1 polegada quadra-
da, aumentada em 100X; G – tamanho de grão ASTM.
MN
Ln
L t
sendo n – número de linhas-teste usadas na estimativa; Lt – comprimento
da linha-teste [mm]; N – número de intersecções dos contornos de grão com
as linhas-teste; M – ampliação usada na micrografia.

8. Materialografia quantitativa
Exercício – medida de tamanho de grão:
8>
norma
ASTM
E112
20 m

9. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>
20 m

10. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

11. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

12. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

13. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

14. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

15. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
9>

16. Materialografia quantitativa
Demonstração – Image Tool para fração volumétrica:
16
Resultado Image Tool: 9,57% pixels pretos (perlita)
Regra da alavanca + diagrama de equilíbrio Fe-C:
ferrita perlita
aço X
0,02%C 0,78%C
CX
X
%093,0
02,078,0
02,0
0957,0
A composição estimada enquadra-se na especificação do aço AISI 1010
@723oC