Metalografia: o que é e como funciona?

Publicado por Materiais Júnior em setembro 16, 2021

Saber as propriedades e características de um material é muito importante para entender o melhor qual tipo de material pode ser aplicado em cada função. Diante disso, dentro da caracterização dos materiais, um ensaio muito importante para os materiais metálicos é a metalografia. Esse ensaio permite analisar com profundidade as características e propriedades dos metais.

O que é metalografia?

A metalografia é o estudo da estrutura dos metais, sendo muito importante para a caracterização desse tipo de material. Ela é realizada a partir da análise de uma superfície preparada. Com base na interpretação dessa análise é possível então, relacionar a estrutura do metal com as suas propriedades físicas e mecânicas, além de sua composição química. Os estudos da metalografia podem ser divididos em duas áreas de acordo com a forma que as amostras são observadas, sendo eles:

Macrografia

Ocorre quando a amostra é observada com pouca ampliação usando geralmente uma lupa, ou até mesmo a olho nu. Através da macrografia é possível identificar características importantes, dentre elas estão: continuidades da peça, presença de impurezas, natureza e presença de falhas, processo de fabricação da peça e, por fim, a profundidade de tratamentos térmicos.

Micrografia

Micrografia é o nome dado quando a amostra é observada com a ajuda de um microscópio. Esse aparelho potencializa a capacidade de análise do ensaio. Isso faz com que algumas características mais profundas possam ser observadas, dentre elas estão: identificação de granulação do material obtendo seu tamanho e forma, observação da morfologia das fases presentes, Identificação o tipo de tratamento térmico utilizado em sua fabricação e, por fim, analisar os constituintes do material.

Como a metalografia é realizada?

A realização de um ensaio metalográfico tem início com a preparação da amostra. Nessa etapa a peça que será estudada passa por processos que tem como objetivo torná-la ideal para a visualização durante o ensaio sem alterar sua estrutura.

• Corte

A etapa de corte é muito importante no ensaio metalográfico. Isso se deve, uma que vez que somente uma seção da peça será estudada, tornando-se necessário retirar essa seção através de um corte longitudinal ou transversal na amostra. Para a realização desse corte são utilizadas operações mecânicas que não modificam a estrutura da amostra, sendo o corte abrasivo a operação mais utilizada.

• Embutimento

O processo de embutimento é caracterizado pelo envolvimento da peça em uma resina. Esse processo é dividido em dois tipos. O primeiro deles é o embutimento a frio em que são utilizadas resinas sintéticas de polimerização rápida. Já o segundo se trata do embutimento a quente em que se utiliza materiais termoplásticos e prensas térmicas para realização desse processo. Além disso o embutimento tem como objetivo facilitar o manuseio de peças muito pequenas; prevenir o abaulamento da superfície, o que dificulta a observação da amostra, além de evitar danos na lixa ou pano de polimento.

• Lixamento

Nessa etapa são utilizadas lixas d’água de diversas granulações. Essas tem por finalidade eliminar marcas e riscos presentes na superfície da amostra, preparando-a para o polimento. Além disso, esse processo é feito de maneira muito cuidadosa, geralmente sob refrigeração com água para evitar deformações plásticas que comprometeriam o resultado final do teste.

• Polimento

A etapa de Polimento tem como objetivo dar a amostra um acabamento superficial liso e sem marcas. Para isso, antes do polimento em si é necessária uma limpeza na superfície da amostra, sendo recomendados líquidos de baixo ponto de ebulição, como o álcool etílico, para retirar traços abrasivos, e poeiras. Após a limpeza é possível realizar o polimento que é feito a partir de panos especiais, geralmente de alumina ou pasta de diamante, que são colados em pratos giratórios, sendo adicionado pequenas quantidades de abrasivos, que variam de acordo com o material da amostra, para que o polimento possa ser facilitado.

• Ataque Químico

A etapa de ataque químico tem como objetivo facilitar a identificação dos grãos da amostra e diferenciar as fases da microestrutura. Antes desse processo, assim como no polimento, é necessário limpar a amostra com líquidos de baixo ponto de ebulição e após isso são secados com um jato de ar quente paralelo a superfície da amostra. Nessa etapa é adicionado um reagente ácido na superfície da amostra causando assim uma corrosão. Entretanto reagente adicionado varia de acordo com o material da amostra e com as características que vão ser estudadas.

Como a metalografia funciona?

Após a etapa de ataque químico a amostra está pronta para ser observada, e isso só acontece devido a um fator muito interessante produzido pelo reagente ácido. Isso ocorre, pois, esse reagente ataca de maneira diferente alguns grãos e fases da amostra. Esse fato faz com que a luz ao ser incidida na amostra seja refletida de maneiras diferentes, dando assim tonalidades distintas para as fases, fato que realça o contorno dos grãos. Com isso, se torna mais fácil a visualização e interpretação da amostra presente no microscópio.

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