Ensaio metalografia

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Exame metalográfico e análise da estrutura

Experimento 3 - 13 de março 2013

Aluna : Nara Sales Materiais de Engenharia-4EF

RESUMO :
A aula experimental trata da análise óptica de duas amostras metálica de aço, aço 1010 e 1020, por meio do exame metalográfico. A amostra para análise foi previamente desenvolvida seguindo as etapas do exame metalográfico e apenas foram explanadosos processos, métodos e equipamentos necessários, assim como os objetivos e produtos de cada fase com seus possíveis erros de prática. As amostras foram colocadas no microscópio óptico de luz polarizada e analisadas uma de cada vez, ampliando de 50x, 100x , 200x,500x até 1000x a visualização da microestrutura, permitindo a determinação de seus constituintes, da dimensão e orientação de seus grãos,número de fases e proporção dos seus componentes. Por meio dessas observações é possível estabelecer comparações nas características mecânicas das duas amostras metálicas. Os grãos da segunda amostra são percebidos com menores ampliações do que a amostra do aço 1010. Nas duas amostras é possível ver as fases ferrita e cementita. A maior quantidade de carbono no aço 1020 contribui com a maiordureza do material e resulta em uma maior quantidade de cementita na sua composição. Nessa segunda amostra também pode ser observado uma maior presença de perlita na microestrutura.

INTRODUÇÃO :

A microestrutura de um material compreende as diferentes fases e o modo como elas estão se apresentam. É por meio dela que podemos determinar, principalmente, as suas características mecânicas[1].Segundo Padilha (2007), a microestrutura depende fundamentalmente da composição química e dos tratamentos térmicos e mecânicos aos quais o metal foi submetido.

Segundo Callister (2011) , fase é uma porção homogênea de uma determinado sistema que possui características físicas e químicas uniforme. Se mais de uma fase estiver presente em um sistema, cada um terá propriedades distintas e haverá umaseparação entre elas com uma descontínua e abrupta mudança de características. Sistemas com apenas uma fase são denominados monofásicos, já os com duas ou mais fases são chamados de heterogêneos ou “misturas”. Ainda segundo o mesmo autor, a maioria das ligas metálicas é heterogênea. A composição de uma liga é determinada pela porcentagem em peso de cada elemento que o constitui com relação ao pesototal da liga. Dessa forma, dependendo da proporção dos elementos presentes em um material é que se terão diferentes combinações de características formando diferentes materiais.

Os grãos são um conjunto de matéria que tem mesma estrutura cristalina, mesma composição e mesma orientação. A área de encontro entre dois grãos é denominada “contorno de gão”. Os sólidos cristalinos são compostos degãos que , durante o processo de solidificação, se formam em diversas orientações, variando essa orientação de grão para grão.

Os diagramas de fase, ou diagramas de equilíbrio, têm como finalidade mostrar alterações de estado físico e de estrutura que sofrem um sistema de liga, em decorrência de aquecimentos ou resfriamentos lentos[2]. Analisando um diagrama corretamente, é possível saber onúmero de fases presentes, suas composições e a percentagem de cada fase, em função da temperatura, da pressão e da composição global do material.[3]

Figura 01: Diagrama Ferro- Carbono
Fonte: Materiais de Engenharia, Callister (2011).

O Aço é a um liga ferro-carbono que contém geralmente entre 0,008% até 2,11% de carbono. O aço 1010 possui 0,10% de carbono e o aço 1020 possui 0,20% de carbono.Quanto mais carbono presente, há uma melhora nas suas propriedades relativas à resistência mecânica, como, limite de resistência à tração e a dureza e piora as propriedades relativas à ductilidade e à tenacidade.

Ferrita e Cementita são as duas fases presentes na microestrutura desses materiais. Há ainda uma formação de uma microestrutura bifásica chamada de perlita que é composta de lamelas...
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