Saber as propriedades e características de um material é muito importante para entender melhor qual tipo de material pode ser aplicado em cada função. Diante desse cenário, surge a Metalografia, que é a análise da estrutura e da morfologia dos metais.
Ela é um tipo de estudo que fornece informações importantes sobre a composição do aço. E esse ensaio permite analisar com profundidade as características e propriedades dos metais, seja para verificar a especificação de um material, analisar o modo de falha ou nível de desgaste de peças.
A Metalografia exerce um papel muito importante para a compreensão do comportamento dos materiais. A utilização dessa técnica é apropriada em todas as etapas durante a vida útil de componentes: desde o desenvolvimento inicial, produção, controle de fabricação e, se necessário, até na análise de falhas.
Portanto, ter o controle de todas essas etapas garante confiabilidade ao produto que foi produzido. Por isso, em nosso blog de hoje, viemos mostrar para vocês o que é esse ensaio e para o que essa análise é utilizada na fabricação e processamento do aço. Confira!
O que é metalografia?
A metalografia é um ensaio da estrutura dos metais, sendo muito importante para a caracterização desse tipo de material. E esse estudo é realizado a partir da análise de uma superfície preparada. E com base na interpretação dessa dessa avaliação, é possível relacionar a estrutura do aço com as suas propriedades físicas e mecânicas, além de sua composição química.
Os estudos da metalografia podem ser divididos em duas áreas de acordo com a forma que as amostras são observadas, sendo eles:
Macrografia ou ensaio macrográfico
Ocorre quando a amostra é observada com pouca ampliação usando geralmente uma lupa, ou até mesmo a olho nu.
É através da macrografia que se é possível caracterizar inclusões e descontinuidades sendo as mais importantes: presença de impurezas, natureza e presença de falhas, processo de fabricação da peça e, por fim, a profundidade de tratamentos térmicos.
Micrografia ou ensaio micrográfico
Micrografia é o nome dado quando a amostra é observada com a ajuda de um microscópio, já que o aparelho potencializa a capacidade de análise do ensaio.
Isso faz com que algumas características mais profundas possam ser observadas, dentre elas estão: identificação de granulação do material obtendo seu tamanho e forma, observação da morfologia das fases presentes, Identificação o tipo de tratamento térmico utilizado em sua fabricação e, por fim, analisar os constituintes do material.
Preparação da amostra
A preparação da amostra, assim como o polimento, é necessário para limpar a amostra através do lixamento e polimento com líquidos de baixo ponto de ebulição e logo após isso são secados com um jato de ar quente paralelo à superfície da amostra.
A etapa de ataque químico tem como objetivo facilitar a identificação dos grãos da amostra e diferenciar as fases da microestrutura.
Nessa etapa é adicionado um reagente ácido na superfície da amostra causando assim uma corrosão. Entretanto o reagente adicionado varia de acordo com o material da amostra e com as características que vão ser estudadas.
Como a metalografia funciona?
Após realizada a etapa de ataque químico, a amostra está pronta para ser observada. E isso só acontece devido a um fator muito interessante produzido pelo reagente ácido, já que esse esse reagente ataca de maneira diferente alguns grãos e fases da amostra.
Esse fato faz com que a luz ao ser incidida na amostra seja refletida de maneiras diferentes, dando assim tonalidades distintas para as fases, fato que realça o contorno dos grãos. Com isso, se torna mais fácil a visualização e interpretação da amostra presente no microscópio.
Como é realizado o ensaio de metalografia?
O ensaio de metalografia é realizado por laboratórios especializados com base em amostras da peça que se deseja estudar, sendo dividido em algumas etapas, sendo a preparação da amostra a primeira etapa do ensaio.
Nela deve-se escolher e preparar uma amostra que represente a peça em estudo, sem sofrer qualquer alteração em sua estrutura, como:
Embutimento: o embutimento de amostras metalográficas tem por objetivo facilitar o manuseio de peças pequenas, além de evitar que corpos de prova com arestas rasguem a lixa e o pano de polimento, além de evitar o abaulamento dos corpos de prova.
Lixamento ou pré-polimento: nessa etapa, prepara-se uma superfície lisa e plana da amostra para o seu posterior polimento. Para isso, a amostra é manipulada com lixas de graduação cada vez menores.
Polimento: o polimento tem como objetivo a obtenção de uma superfície isenta de riscos e que permita a visualização de uma imagem nítida ao microscópio.
Ataque da superfície preparada: Após o lixamento e polimento, o corpo de prova é mergulhado em um material reativo, onde sofre um ataque que leva em média 5 a 15 segundos, a depender do material a ser observado.
Após esse ataque, a superfície em questão é imediatamente lavada com álcool e então submetida a um processo de secagem por um jato de ar quente. E com o corpo de ensaio devidamente preparado, iniciam-se os estudos com o auxílio de microscópios que permitirão a análise e obtenção de informações importantes a respeito da estrutura da peça em análise.
Principais informações da metalografia
As principais informações obtidas através da metalografia são:
- Processo de manufatura da peça, como fundição, metalurgia do pó, soldagem, extrusão, forjamento, bem como tratamentos em que o material foi submetido, como têmpera, revenimento, esferoidização, entre outros;
- Presença de tratamentos termoquímicos como nitretação, cementação e boretação;
- Revestimentos aspergidos, cromagem ou fosfatização, relacionados à engenharia da superfície;
- Distribuição e morfologia de fases intermetálicas;
- Tamanho e região de crescimento dos grãos;
- Porosidade, segregações e inclusões na microestrutura;
- Formação de carbonetos em superfícies e contornos de grãos;
- Corrosão intergranular e/ou intraganular;
- Análise do modo de falha.
Além disso, a utilização de outras técnicas em conjunto com a metalografia possibilitam aperfeiçoar a análise e obter resultados mais minuciosos, como é o caso do ensaio de dureza e de espectrometria, que fornece informações da composição química do material em análise.
Esse tipo de análise tem grande importância nas atividades de pesquisa e desenvolvimento para melhoria de desempenho de superfícies quando submetidas a diversos mecanismos de desgaste.
Metalografia é com a Sacchelli
A metalografia é um dos serviços agregados que oferecemos na Sacchelli. Entre os diversos tipos de inspeções e ensaios que fazemos ao fornecer aços especiais não planos, essa análise é fundamental para garantir a qualidade dos produtos que distribuímos.
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