Metalografia
Metalografia é o estudo da morfologia e estrutura dos metais, estabelecendo a relação das propriedades físicas, do processo de fabricação, etc.
Hoje em dia a metalografia já é considerada uma das análises mais importantes para garantir a qualidade dos materiais no processo de fabricação e também para a realização de estudos na formação de novas ligas de materiais. Esta prática se torna complexa, pois os materiais apresentam diferentes morfologias dependendo dos tratamentos térmicos aplicados e também da composição química empregada. Este é um procedimento seguro na avaliação do material, ajudando na correção de defeitos e na melhoria da qualidade.
Com o auxílio do microscópio, pode-se observar a granulação do material, a natureza, forma, quantidade, distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões e do seu relacionamento com propriedades e processos de fabricação, também transformações provocadas por utilização continua a temperatura elevada em Caldeiras, Reatores, Tubulações de Processo, etc.
Identificação de mecanismos de degradação de superfícies com trincas, pittings, etc.
Avaliação de danos provocados por condições de operação fora de especificação ou sinistros como superaquecimento, incêndio, exposição a agentes corrosivos, etc. Estas são observações de grande utilidade prática.
As análises micrográficas podem ser feitas em laboratório ou, na impossibilidade de se coletar amostra, no próprio lugar onde se encontra o equipamento/peça que se pretende analisar.
A Copertec possui uma equipe de profissionais qualificados para execução de análises micrográficas laboratoriais e em campo.
PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS METALOGRÁFICAS
As principais etapas de preparações de amostras são:
· Corte;
· Embutimento;
· Lixamento;
· Polimento;
· Ataque químico;
Hoje em dia a metalografia já é considerada uma das análises mais importantes para garantir a qualidade dos materiais no processo de fabricação e também para a realização de estudos na formação de novas ligas de materiais. Esta prática se torna complexa, pois os materiais apresentam diferentes morfologias dependendo dos tratamentos térmicos aplicados e também da composição química empregada. Este é um procedimento seguro na avaliação do material, ajudando na correção de defeitos e na melhoria da qualidade.
Com o auxílio do microscópio, pode-se observar a granulação do material, a natureza, forma, quantidade, distribuição dos diversos constituintes ou de certas inclusões e do seu relacionamento com propriedades e processos de fabricação, também transformações provocadas por utilização continua a temperatura elevada em Caldeiras, Reatores, Tubulações de Processo, etc.
Identificação de mecanismos de degradação de superfícies com trincas, pittings, etc.
Avaliação de danos provocados por condições de operação fora de especificação ou sinistros como superaquecimento, incêndio, exposição a agentes corrosivos, etc. Estas são observações de grande utilidade prática.
As análises micrográficas podem ser feitas em laboratório ou, na impossibilidade de se coletar amostra, no próprio lugar onde se encontra o equipamento/peça que se pretende analisar.
A Copertec possui uma equipe de profissionais qualificados para execução de análises micrográficas laboratoriais e em campo.
PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS METALOGRÁFICAS
As principais etapas de preparações de amostras são:
· Corte;
· Embutimento;
· Lixamento;
· Polimento;
· Ataque químico;
CORTE
A amostra a ser analisada deve ser cortada de forma a não sofrer alterações pelo método de corte. Usa-se o método a frio, em geral serras, para o corte primário, ou seja, para se separar a porção aproximada que será analisada. Na sequência, usa-se um equipamento denominado "Cut-Off" que faz um corte mais preciso, utilizando-se de um fino disco abrasivo e farta refrigeração, afim de não provocar alterações por calor na amostra.
EMBUTIMENTO
O propósito do embutimento é de proteger os materiais frágeis ou revestidos durante a preparação, além de facilitar o manuseio da amostra.
O embutimento também é utilizado para produzir amostras de tamanho uniforme. Duas técnicas diferentes estão disponíveis: o embutimento a quente e o embutimento a frio.
Dependendo do número de amostras e da qualidade necessária, ambas as técnicas de embutimento possuem certas vantagens.
O embutimento a quente é ideal para um alto giro do volume de amostras admitidas no laboratório. Os embutidos resultantes serão de alta qualidade, de forma e tamanho uniforme, e necessita de um curto tempo de processo.
O embutimento a frio é aceitável para uma grande série de amostras admitidas no laboratório, e também para amostras individuais. Em geral, as resinas para embutimento a quente são menos caras do que resinas para embutimento a frio. No entanto, é necessária uma prensa para o embutimento a quente. Algumas resinas para o embutimento a frio podem ser utilizadas para impregnação a vácuo.
LIXAMENTO
O próprio lixamento remove a superfície danificada ou deformada do material, enquanto são introduzidas somente quantias limitadas de novas deformações. A meta é uma superfície plana com danos mínimos que possam ser removidos facilmente durante o polimento, no menor tempo possível.
Geralmente são usadas lixas em formatos de discos em um equipamento chamado politriz. São utilizadas lixas do tipo "Lixa d'água", fixadas em discos rotativos. Normalmente inicia-se o lixamento com a lixa de granulometria 220, seguida pelas lixas 320, 400 e 600, sempre em sentido a 90º no intervalo de uma lixa para outra. Todo o processo de lixamento é feito sob refrigeração com água.
POLIMENTO
Como o lixamento, o polimento deve remover os danos introduzidos pelas etapas anteriores.
O polimento é executado em geral com panos especiais, colados a pratos giratórios, sobre os quais são depositadas pequenas quantidades de abrasivos. Estes abrasivos variam em função do tipo de metal que está sendo preparado. Os mais comuns são, o óxido de alumínio (alumina) e a pasta de diamante, com variações de abrasividade de 3 a 1 microns para se obter uma superfície espelhada.
ATAQUE QUÍMICO
Há uma enorme variedade de ataques químicos para diferentes tipos de metais e situações. Em geral, o ataque é feito por imersão da amostra, durante um período de aproximadamente 20 segundos, assim a microestrutura é revelada. Um dos reagentes mais usados é o NITAL, (ácido nítrico e álcool), que funciona para a grande maioria dos metais ferrosos, e tem por finalidade revelar em aços carbono de baixa e média liga contraste máximo entre os contornos de Perlita, Ferrita ou Cementita, diferenciando Ferrita e Martensita.
Existem reagentes específicos para todos os tipos de ligas metálicas (ver "Metals Handbook").
A amostra a ser analisada deve ser cortada de forma a não sofrer alterações pelo método de corte. Usa-se o método a frio, em geral serras, para o corte primário, ou seja, para se separar a porção aproximada que será analisada. Na sequência, usa-se um equipamento denominado "Cut-Off" que faz um corte mais preciso, utilizando-se de um fino disco abrasivo e farta refrigeração, afim de não provocar alterações por calor na amostra.
EMBUTIMENTO
O propósito do embutimento é de proteger os materiais frágeis ou revestidos durante a preparação, além de facilitar o manuseio da amostra.
O embutimento também é utilizado para produzir amostras de tamanho uniforme. Duas técnicas diferentes estão disponíveis: o embutimento a quente e o embutimento a frio.
Dependendo do número de amostras e da qualidade necessária, ambas as técnicas de embutimento possuem certas vantagens.
O embutimento a quente é ideal para um alto giro do volume de amostras admitidas no laboratório. Os embutidos resultantes serão de alta qualidade, de forma e tamanho uniforme, e necessita de um curto tempo de processo.
O embutimento a frio é aceitável para uma grande série de amostras admitidas no laboratório, e também para amostras individuais. Em geral, as resinas para embutimento a quente são menos caras do que resinas para embutimento a frio. No entanto, é necessária uma prensa para o embutimento a quente. Algumas resinas para o embutimento a frio podem ser utilizadas para impregnação a vácuo.
LIXAMENTO
O próprio lixamento remove a superfície danificada ou deformada do material, enquanto são introduzidas somente quantias limitadas de novas deformações. A meta é uma superfície plana com danos mínimos que possam ser removidos facilmente durante o polimento, no menor tempo possível.
Geralmente são usadas lixas em formatos de discos em um equipamento chamado politriz. São utilizadas lixas do tipo "Lixa d'água", fixadas em discos rotativos. Normalmente inicia-se o lixamento com a lixa de granulometria 220, seguida pelas lixas 320, 400 e 600, sempre em sentido a 90º no intervalo de uma lixa para outra. Todo o processo de lixamento é feito sob refrigeração com água.
POLIMENTO
Como o lixamento, o polimento deve remover os danos introduzidos pelas etapas anteriores.
O polimento é executado em geral com panos especiais, colados a pratos giratórios, sobre os quais são depositadas pequenas quantidades de abrasivos. Estes abrasivos variam em função do tipo de metal que está sendo preparado. Os mais comuns são, o óxido de alumínio (alumina) e a pasta de diamante, com variações de abrasividade de 3 a 1 microns para se obter uma superfície espelhada.
ATAQUE QUÍMICO
Há uma enorme variedade de ataques químicos para diferentes tipos de metais e situações. Em geral, o ataque é feito por imersão da amostra, durante um período de aproximadamente 20 segundos, assim a microestrutura é revelada. Um dos reagentes mais usados é o NITAL, (ácido nítrico e álcool), que funciona para a grande maioria dos metais ferrosos, e tem por finalidade revelar em aços carbono de baixa e média liga contraste máximo entre os contornos de Perlita, Ferrita ou Cementita, diferenciando Ferrita e Martensita.
Existem reagentes específicos para todos os tipos de ligas metálicas (ver "Metals Handbook").
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