Determinação De Grãos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

CENTRO DE ENGENHARIA, MODELAGEM E CIÊNCIAS SOCIAIS APLICADAS

BC1105 - MATERIAIS E SUAS PROPRIEDADES

PREPARAÇÃO E ANÁLISE MICROESTRUTURAL – PARTE A -

DETERMINAÇÃO DE TAMANHO DE GRÃO

2º Quadrimestre de 2014

1. INTRODUÇÃO

O tamanho de grão de um material policristalino tem efeitos diretos sobre seu comportamento mecânico. Em geral, para os metais, quanto menor o tamanho de grão, mais altos serão os valores do limite de escoamento, limite de resistência à tração e dureza. Do mesmo modo, metais com granulometria mais grosseira terão maior ductilidade [1].

A determinação do tamanho de grão é uma medida microestrutural muito comum. Normalmente, a metodologia empregada para esta finalidade é baseada na norma ASTM E-112 [2]. O número de grão ASTM (G) é definido como:

(1)

Na equação (1), n é o número médio de grãos por polegada quadrada para uma ampliação de 100 vezes. O método mais empregado para determinação do tamanho de grão segundo a norma ASTM E-112 é conhecido como método do intercepto. Neste método linhas retas ou círculos são traçados sobre uma região da microestrutura do material policristalino e faz-se a contagem do número de intersecções com contornos de grão (P) ou do número de grãos interceptados pela linha traçada (N). O número de intersecções por unidade de comprimento é, então, determinado dividindo-se o valor de P ou N pelo comprimento linear da reta ou circulo traçados sobre a região da microestrutura do material. Obtém-se, assim, o valor de PL ou NL. O valor inverso de PL ou NL é chamado de comprimento de intercepto linear (ou intercepto linear médio), l, definido pela equação (2):

(2)

O parâmetro l é relacionado ao número de tamanho de grão ASTM (G) por meio da equação (3):

(3)

2. OBJETIVOS

Os objetivos desta aula prática são:

i) Compreender técnicas básicas de preparação de amostras para análise microestrutural (também conhecida como preparação metalográfica);

ii) Analisar amostras em microscópio óptico de luz refletida;

iii) Determinar o tamanho de grão de uma amostra policristalina.

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Aula demonstrativa de preparação metalográfica.

3.1 Material

O material a ser utilizado é o aço carbono 1010 (aço de baixo teor de carbono, 0,10%p, com microestrutura predominantemente ferrítica).

3.2 Preparação metalográfica

A preparação metalográfica de amostras pode consistir de quatro etapas: a) corte; b) embutimento; c) lixamento, d) polimento e e) ataque químico. Na aula demonstrativa serão mostradas as seguintes etapas:

a) Corte de amostra em cortadeira do tipo cut-off;

b) Embutimento da amostra em baquelite em embutidora a quente;

c) Lixamento com lixas com abrasivo de carbeto de silício (SiC) de granas 220, 320, 400 e 600;

d) Polimento sobre disco giratório com pano de polimento de feltro e suspensão de alumina com granulometria de 1 µm;

e) Ataque químico para revelação de microconstituintes: a superfície polida da amostra será imersa em solução de Nital 3% (Álcool etílico + Ácido nítrico).

Aula prática de análise microestrutural.

3.3 Observação da microestrutura e determinação do tamanho de grão

Inicialmente será dada uma explanação básica do funcionamento do microscópio