Relatorio de Metalografia 6 semestre eng mecanica unip

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UNIVERSIDADE PAULISTA

Relatório de Ensaio Metalográfico

Docente: 

Matéria: Materiais de Construção Mecânica Aplicada

Turma: 

2015

1. INTRODUÇÃO

A observação metalográfica é um meio bastante poderoso para prever ou explicar as propriedades e o comportamento de uma peça metálica, já que permite conhecer a estrutura do material, os seus constituintes macroestrutura ou micro-estruturais (fases), bem como a morfologia e a distribuição destes.

O controle de um produto metalúrgico que pode ser estrutural e dimensional através do ensaio metalográfico que procura relacionar a estrutura intima do material com suas propriedades físicas com o processo de fabricação, com o desempenho de suas funções e outros. Pode ser: Macrográfico: Que examina o aspecto de uma superfície após devidamente polida e atacada por um reagente adequado. Por seu intermédio tem-se uma ideia do conjunto, referente á homogeneidade do material, a distribuição e natureza das falhas, impureza e ao processo de fabricação. Micrográfico: Consiste no estudo dos produtos metalúrgicos, com o auxilio do microscópio, onde se pode observar e identificar a granulação do material, a natureza, a forma, a quantidade, e a distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões.

2. OBJETIVO

A importância desta análise decorre do fato de as propriedades mecânicas de um metal dependerem não só de sua composição química como também de sua textura. Com efeito, um mesmo material pode tornar-se mole, duro, duríssimo, quebradiço, elástico, tenaz, etc.

Este procedimento prescreve os conceitos gerais na preparação do corpo de prova para análise microscópica. Aplica-se a todos os materiais e produtos metálicos ferrosos é um meio bastante poderoso para prever ou explicar as propriedades e o comportamento de uma peça metálica, já que permite conhecer a estrutura do material.

3. METODOLOGIA

Foi escolhido uma amostra para corpo de prova fazendo-se os seguintes procedimentos:

3.1 - Corte

Às vezes é necessário particionar o corpo de prova para obterem-se amostras que servirão para analise metalográfica. Operações mecânicas como torneamento aplainamentos e outras, impõem severas alterações micros estruturais devido ao trabalho mecânico a frio. O corte abrasivo oferece a melhor solução para este seccionamento, pois elimina por completo o trabalho mecânico a frio, resultando em superfícies planas com baixa rugosidade, de modo rápido e seguro. Utilizamos a CFI (Cortadora Fortel Policorte), usando disco FIII 50 acima HRC, fixação da peça na morsa acoplada na policorte, usando refrigeração com fluido de corte, conforme Figura 1.

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Figura 1. Amostra sendo cortada na policorte com fluido de corte.

3.2 – Embutimento

 O embutimento do corpo de prova foi feito a quente, utilizando a EFD30 (Embutidora Fortel Digital).

O embutimento da amostra é realizado para facilitar o manuseio de peças pequenas, evitarem a danificação da lixa ou do pano de polimento, abaulamento da superfície, que traz serias dificuldades ao observador, formando um corpo único. O embutimento pode ser feito a frio e a quente, dependendo das circunstancias e da amostra a ser embutida.

 No embutimento a quente, a amostra a ser analisada é colocada em uma prensa de embutimento com uma resina, sendo que o mais comumente utilizado é a baquelite (baixo custo e dureza relativamente alta), para o embutimento foi utilizado uma carga de 2000lbf/pol², o primeiro estagio de 11 minutos consiste em aquecimento, compressão e moldagem, o segundo estagio de 11 minutos para o resfriamento com água, Figura 2 e Figura 3.

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Figura 2. Encaixe da amostra com baquelite para moldagem.

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Figura 3. Corpo de prova embutido a quente.

3.3 Lixagem

 

Devido ao grau de perfeição requerida no acabamento de uma amostra metalográfica idealmente preparada, é essencial que cada etapa da preparação seja executada cautelosamente, é um dos processos mais demorados da preparação de amostras metalográficas. Essa operação tem por objetivo eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. Existem dois processos de lixamento: manual (úmido ou seco) e automático.

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Figura 4. Mesa de lixa manual de 4 pistas com água.

Foi utilizado a mesa de lixa manual de 4 pistas com água, sendo que a técnica utilizada foi a manual, representado na Figura 4. Este consiste em lixar a amostra sucessivamente com lixas de granulometria cada vez menor, mudando-se de direção (90º) em cada lixa subsequente até desaparecerem os traços a lixa anterior, as lixas usadas foram 220, 440, 600 e 1200, exemplo na Figura5.[pic 6]

Figura 5. Representação esquemática do método de lixamento com trabalho em sentidos alternados.

3.4 Polimento

O polimento após o lixamento, visa um acabamento superficial polido isento de marcas, utiliza para este fim abrasivos como pasta de diamante ou alumina. Antes de realizar o polimento a peça deve estar devidamente limpa, isenta de traços abrasivos, solventes, poeiras e outros.

Existem cinco processos para a obtenção de uma superfície polida isenta de riscos; processos mecânico, semiautomático em sequencia, eletrolítico, mecânico eletrolítico e polimento químico.

Foi utilizado o processo mecânico, realizado através da Politriz PFL, polimento manual no disco de polimento automático, utilizando baixo RPM, adicionando água e solução de 10% de alumina.

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Figura 6. Corpo de prova polido, com superfície lisa e isenta de riscos.

3.5 Ataque Químico

O objetivo do ataque químico é permitir a identificação dos contornos de grão e as diferentes fases na microestrutura. Um reagente ácido é colocado em contato com a superfície da peça por certo tempo, causando a corrosão da superfície. Os reagentes são escolhidos em função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na analise metalográfico microscópica.