Você já fez um ensaio Metalográfico?
Atualizado: 12 de abr. de 2021
Se ainda não se deparou com esse termo no universo da engenharia, prepare-se, pois vai. Imagine que é o chefe do setor de qualidade e precisa garantir ao cliente que a peça que deseja comprar apresenta um bom desempenho durante sua vida útil? Ou que precise fazer uma análise de falha e desgaste de um componente? E porque não, verificar se o processo de soldagem aplicado, está garantindo as propriedades mecânicas desejadas na junta de solda? Como prosseguir mediante esses questionamentos? É mais fácil do que imagina, é só recorrer a um estudo do material em questão, fazendo um ensaio metalográfico.
A metalografia ou análise metalográfica, é o ensaio que admite observar as micro e macroestruturas de metais e ligas ferrosas. Esse procedimento permite identificar o comportamento dos materiais a nível microscópico, como: análise de modo de falha, níveis de desgaste, inclusões, precipitações, influência e eficácia dos tratamentos térmicos, descontinuidades e quantificar fases de liga para atender a especificação desejada do material que se deseja utilizar para a confecção de uma peça em escala.
Nesse ensaio o primeiro passo é realizar o corte no corpo de prova ou amostra de material que se deseja analisar. Mas não é qualquer corte! Fazer operações mecânicas com essas amostras a fim de se obter o tamanho necessário para análise, pode fazer com que se altere a microestrutura do material, seja essa feita a frio ou a quente. No material a ser analisado usa-se o corte abrasivo com discos finos e alta refrigeração (comumente água), evitando assim possíveis mudanças estruturais da amostra, causadas pelo aumento momentâneo de temperatura. O equipamento utilizado para esse fim é o cut- off ou simplesmente poli corte. O local do corte na amostra em questão também deve ser previamente planejado, pois no corte longitudinal pode-se verificar se a peça é forjada, laminada ou fundida; se ela foi estampada ou torneada; soldada em multi passes e os tratamentos térmicos a que foi submetida em sua extensão nas amostras. Já o corte transversal permite a visualização da natureza do metal, a homogeneidade, as dimensões de dendritas, profundidade das têmperas e da poça de solda.
Após esse procedimento é comum fazer o embutimento da amostra, a fim de facilitar o manuseio nos procedimentos subsequentes. Esse embutimento pode ser feito a quente ou a frio em resina termoplásticas, termofixas, epóxi, poliéster, dentre outros. Lembrando que essa etapa é opcional.
Posteriormente temos a fase do lixamento que tem por objetivo eliminar em grande quantidade os riscos e marcas mais intensas na superfície da amostra, dando um acabamento
e preparando a amostra para o próximo passo, o polimento. Existe o processo de lixamento seco e úmido feito manualmente ou automatizado. No lixamento manual usa-se lixas sucessivas com granulometria (número de grãos por área) decrescente, mudando a direção em 90° a cada lixa subsequente, até que desapareçam os riscos da lixa anterior.
Seguindo, como dito anteriormente, temos a fase do polimento com abrasivos, tais como alumina e pasta diamantada, essa fase tem como intuito obter um acabamento superficial polido e ausente de marcas, uma superfície espelhada e extremamente lisa. Apenas com esse procedimento feito até aqui, já é possível observar com auxílio de um microscópio as macro estruturas do seu corpo de prova, como trincas inclusões e poros.
Mas quando é necessário uma análise microscópica da amostra, é feito o ataque químico com um reagente adequado ao material analisado. Esse reagente tem como objetivo realizar uma corrosão da superfície, ele quem vai revelar as características microestruturais do seu corpo de prova, pois cada grão e fase reflete a luz de forma diferente, sendo assim as tonalidades distintas revelam as constituintes do metal em questão. Terminado a fase de preparação da amostra é possível fazer a análise metalográfica por meio de um microscópio óptico e o registro fotográfico por meio de um software.
A análise metalográfica é de extrema importância para a indústria e para todos os projetos que envolvam materiais metálicos, pois são captadas características físicas e químicas do material, o que garante a confiabilidade de um componente ou produto durante toda sua vida útil. Através do conhecimento das propriedades do metal utilizado é possível conceber um estudo de durabilidade de componentes, possíveis causas de falhas e fraturas, e as consequências de processos no qual uma peça pode ser submetida, como soldagem, fundição e conformação mecânica. Se conciliada com outras técnicas e ensaios, garantem o aperfeiçoamento da cadeia produtiva e uma análise minuciosa, a fim de se obter resultados satisfatórios e conclusivos em um projeto.
CHIAVERINI, Vicente. Aços e Ferros fundidos. 6ª Edição. Publicação da Associação Brasileira de Metais. São Paulo, 1988.
COLPAERT; Hubertus. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 3ª Edição, Editora Edgard Blücher Ltda, São Paulo – 1974.
RODGER. A. Metalografia e preparação de amostras- uma abordagem prática. 30 páginas. Versão 3.0. Outubro de 2010. LEMM Laboratório de Ensaios Mecânicos e Materiais < www.urisan.tche.br/~ lemm >.