A caracterização química é muito importante quando se trata de conhecer a composição de um metal ou liga metálica. A análise química compreende um conjunto de ensaios realizados, geralmente em laboratórios de análises, em amostras de materiais e produtos e que tem como principal objetivo a verificação das suas propriedades e características.
Por meio da análise, é possível identificar a composição química de ligas ferrosas tais como: aço carbono, aço ligado, aço inoxidável, ferro fundido entre outros tipos de metais. E após a identificação de cada componente, é possível quantificar os teores dos elementos de uma determinada liga e, com os resultados obtidos, realizar sua classificação quanto à composição química ou verificar se o material atende a uma determinada especificação técnica.
Quer saber mais sobre a análise química do aço? Confira mais sobre esse processo e como ele é importante.
O que é a análise química?
Muita gente não sabe, mas os metais podem possuir diferentes composições e elementos em sua constituição, dentre eles, o ferro, o alumínio, o carbono, o cobre, o zinco, o níquel e outros minerais.
Cada um destes minerais possuem suas próprias características e a combinação entre eles costuma resultar ainda em outras características. Sendo assim, no processo de fundição se torna muito importante ter pleno conhecimento sobre a composição de cada metal e suas ligas com o objetivo de garantir que a peça a ser produzida atenderá as exigências previstas para cada projeto.
Durante a análise química ou os ensaios de composição, como também são conhecidos, estes ensaios utilizam diferentes técnicas para que seja possível conhecer o composto dos metais.
Onde é feita a análise química do aço?
A análise química de aço é realizada em laboratórios próprios, supridos de equipamentos de alta performance, que visam maior eficácia dos testes e agilidade na obtenção do resultado final de cada análise.
Na análise química de aço, um processo altamente eficiente, é possível estabelecer padrões e certificações de qualidade do produto e ainda, inspecionar características tanto da matéria-prima quanto do produto final.
O que pode ser observado na análise química do aço?
Uma análise química do aço proporciona condições para a avaliação de algumas propriedades importantes para os clientes em geral. Alguns dos pontos identificados através da metodologia englobam, por exemplo:
Resistência: ao garantir os elementos e classificação de um material, a análise química do aço também oferece a visualização de possíveis contaminantes da composição, que influenciam diretamente na resistência mecânica do produto final.
Aplicação: ao identificar todos os elementos que fazem parte de uma liga de aço, há a possibilidade de destinar ou não um produto a uma aplicação, dependendo do seu resultado final.
Tecnologias utilizadas para análise química de aço e materiais não ferrosos
A análise química de materiais como aços, ligas ferrosas e não ferrosas pode ser realizada por meio de três métodos diferentes: espectrometria óptica, combustão ou fluorescência de raios-X – FRX.
Enquanto a primeira técnica é mais utilizada em aços e ferro, a segunda determina experimentos com elementos carbono e enxofre; e a última analisa elementos compreendidos entre o flúor e o urânio, com concentração acima de 0,001%.
Análise química de aço por espectrometria de emissão óptica
Para realizar uma análise química de aço com máxima precisão e eficiência, é utilizado um equipamento muito específico, denominado espectrômetro de emissão óptica, ou ainda, espectrômetro óptico.
Por meio desse instrumento, é possível realizar análises químicas de aços de diversos tipos, como, por exemplo, aço carbono, aço de baixa liga e toda a família de aços, além de outros materiais como ferro fundido, ligas de cobre, bronze e latão, ligas de alumínio e outros.
Se trata de um teste realizado com a aplicação de uma carga elétrica de um eletrodo para uma amostra de metal, dentro de uma pequena câmara de pressurização a vácuo, onde os átomos são vaporizados a um estado de alta energia chamado plasma.
Com esta descarga elétrica, estas moléculas, átomos e partículas, altamente excitados transmitem a partir de cada elemento, uma emissão de energia com espectro de cores extremamente particular. Deste modo, possibilitando descrever a composição exata da amostra analisada.
Para aumentar a precisão do teste, controlamos a intensidade da voltagem aplicada, sendo assim, somos capazes de obter uma análise quantitativa e qualitativa de todos os elementos que compõem a liga.
Por fim, a análise química de aço por espectrometria óptica pode decorrer da técnica centelhamento, desenvolvida para um controle mais preciso das variáveis consideradas na preparação e excitação de um corpo de prova, a partir de padrões.
Análise química de aço por espectrometria por raios-X
Outro tipo de análise qualitativa dos componentes do aço é por espectrometria de fluorescência de raios-X, que de fato usa uma frequência de radiação para fazer uma análise minuciosa do aço.
A espectrometria por raios-X torna possível a identificação da composição química de ligas ferrosas tais como: aço carbono, aço inoxidável, aço ferramenta, aço rápido, ferro fundido, liga de cobre, zinco, alumínio, níquel, prata, entre outros, sem causar danos a estrutura e composição das peças.
Por meio do ensaio de composição química é possível identificar e quantificar os teores de cada elemento presente em uma liga metálica e com os resultados obtidos, realizar a sua classificação quanto à composição química, verificando ainda, se o material atende a exigências normativas e suas especificações técnicas.
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