Apostila Metalurgia dos ferros fundidos cinzentos e nodula…

MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES dos MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES dos MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES dos MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES dos Ferros FuFerros FuFerros FuFerros Fundidos Cinzentos endidos Cinzentos endidos Cinzentos endidos Cinzentos e NodularesNodularesNodularesNodulares

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO Este trabalho é uma compilação da bibliografia com ênfase na microestrutura dos ferros fundidos grafíticos de baixa liga. Baseou-se em publicações desenvolvidas por professores do SENAI/CETEF. Foram acrescentadas experiências de trabalhos desenvolvidos pelo autor de forma a adequar o tema ao curso de práticas de laboratório solicitado pela empresa Durametal. O assunto é tratado inicialmente com base nas microestruturas dos ferros fundidos tendo como referência os diagramas de equilíbrio de fases. Posteriormente são separados os ferros fundidos cinzentos e nodulares contemplando as principais variáveis de processo que afetam a microestrutura. Finalmente apresenta-se em um capitulo específico os principais ensaios mecânicos aplicados à fundição. Capítulo este baseando na publicação específica do SENAI/CETEF. Em anexo são apresentados os principais procedimentos operacionais extraídos das instruções técnicas do LAMAT – laboratório metalográfico do SENAI/CETEF. Certamente as instruções técnicas são específicas de cada laboratório, não se pretende aqui estabelecer um modelo para a Durametal, apenas oferecer uma referência que parte da experiência do LAMAT que se mantém acreditado pelo INMETRO. Considera-se este trabalho como “notas de curso” com o objetivo de compilar o assunto de forma a ser útil aos técnicos da Durametal na rotina de seu trabalho. Trabalho sujeito a erros provenientes do imediatismo que foi necessário de se ter o trabalho em tempo, mas que espera a recompensa de poder ser útil e no aguardo de sugestões para melhorias.


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1.0 DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO DE FASES FERRO – CARBONO

FORMAS ALOTRÓPICAS DO FERRO PURO : FERRO ALFA (α) - É a forma alotrópica do elemento ferro que se caracteriza por um sistema cristalino C.C.C. Esta forma é estável até a temperatura de 911oC. FERRO GAMA (ρ) - É a forma alotrópica do elemento ferro que se caracteriza por um sistema cristalino C.F.C. Esta forma é estável entre as temperaturas de 911oC a 1392oC. FERRO DELTA (δ) - É a forma alotrópica do elemento ferro que se caracteriza por um sistema cristalino C.C.C. Esta forma é estável entre as temperaturas de 1392oC a 1536o C.

1.1 DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO CARBONO METAESTÁVEL

Figura 1 – Diagrama FeC Metaestável

FASES SÓLIDAS DO DIAGRAMA FeC METAESTÁVEL FASE ALFA (αααα) - Solução sólida de carbono no ferro alfa também conhecido como FERRITA. FASE GAMA (γγγγ) - Solução sólida de carbono no ferro gama também conhecida como AUSTENITA. FASE DELTA (δδδδ) - solução sólida de carbono no ferro delta. FASE Fe3C - É um composto quimicamente definido chamado de carbono de ferro, é mais conhecido como CEMENTITA.


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LINHAS E PONTOS NOTÁVEIS NO DIAGRAMA FeC METAESTÁVEL. • PONTO EUTÉTICO = É o ponto em que ocorre a reação eutética, este ponto é formado

por um teor de carbono igual a 4,3% a uma temperatura de 1147 oC. • LINHA DE TRANSFORMAÇÃO EUTÉTICA = É a linha referente a temperatura de 1147 oC

onde ocorre a transformação eutética, isto é, todo o líquido residual dá origem às fases AUSTENITA e Fe3C

• PONTO EUTETÓIDE = É o ponto em que ocorre a reação eutetóide, este ponto é formado por um teor de carbono igual a 0,8% a uma temperatura de 723 oC.

• LINHA DE TRANSFORMAÇÃO EUTETÓIDE = É a linha referente a temperatura de 723 oC onde ocorre a transformação eutetóide, isto é, a fase AUSTENITA dá origem às CEMENTITA e FERRITA.

SOLUBILIDADE DO CARBONO NO FERRO Solubilidade é a medida da capacidade que tem uma substância de se dissolver em outra até atingir um certo grau de saturação. • A solubilidade máxima de carbono na FERRITA é de 0,02% a uma temperatura de 723

oC. • A solubilidade máxima de carbono na AUSTENITA é de 2,06 % a uma temperatura de

1147o C. • A solubilidade máxima de carbono no FERRO DELTA é de 0,08% a uma temperatura de

1493 oC. ESTRUTURAS MICROGRÁFICAS DA LIGA FERRO CARBONO METAESTÁVEL • ESTRUTURA AUSTENITA = São cristais de solução sólida de carbono no ferro gama. • ESTRUTURA FERRITA = São cristais de solução sólida de carbono no ferro alfa.

Figura 2– Ferrita (microestrutura do ferro puro)

• ESTRUTURA CEMENTITA = São cristais de composto quimicamente definido Fe3C ( carboneto de ferro).

• ESTRUTURA PERLITA = São cristais formados por lamelas alternadas de FERRITA E

CEMENTITA.


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hipouetetóide

eutetóide

hipereutetóide

Figura 3 - Microestruturas dos aços carbono

Perlita

Ferrita

Lamelas Alternadas

Perlita

Perlita

Ferrita


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Microestruturas do ferro fundido branco

• ESTRUTURA LEDEBURITA I = São redes de CEMENTITA com ilhas de AUSTENITA. • ESTRUTURA LEDEBURITA II = É uma rede de CEMENTITA com ilhas de PERLITA.

Figura 4 – Ferro fundido branco hipoeutético.

Figura 5 - Ferro fundido branco eutético.


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Figura 6 - Ferro fundido branco hipereutético

Figura 7 – Ledeburita II (agregado eutético metaestável)

Perlita Cementita


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1.2 DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO CARBONO ESTÁVEL Este diagrama de equilíbrio apresenta o carbono na sua forma livre, a grafita.

Figura 8 – Diagrama FeC Estável

ESTRUTURAS MICROGRÁFICAS DE UMA LIGA FERRO CARBONO ESTÁVEL • ESTRUTURA AUSTENITA - São cristais de solução sólida de carbono no ferro gama. • ESTRUTURA FERRITA - São cristais de solução sólida de carbono no ferro alfa. • ESTRUTURA GRAFITA – Carbono livre LINHAS E PONTOS NOTÁVEIS DO DIAGRAMA FERRO CARBONO ESTÁVEL • PONTO EUTÉTICO - É o ponto em que ocorre a reação eutética, este ponto é formado

por um teor de carbono igual a 4,3% a uma temperatura de 1147 oC. • LINHA DE TRANSFORMAÇÃO EUTÉTICA - É a linha referente a temperatura de 1147o C

onde ocorre a transformação eutética, isto é, todo o líquido residual dá origem às fases AUSTENITA e GRAFITA

• PONTO EUTETÓIDE - É o ponto em que ocorre a reação eutetóide, este ponto é formado

por um teor de carbono igual a 0,8% a uma temperatura de 723o C. • LINHA DE TRANSFORMAÇÃO EUTETÓIDE - É a linha referente à temperatura de 723o C

onde ocorre a transformação eutetóide, isto é, a fase AUSTENITA dá origem às GRAFITA e FERRITA.

SOLUBILIDADE DO CARBONO NAS FASES DO DIAGRAMA FeC ESTÁVEL


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AUSTENITA – a solubilidade do carbono na austenita é de 2,03 % a uma temperatura de 1.153o C. FERRITA – a solubilidade de carbono na ferrita é de 0,023 % a uma temperatura de 738o C. GRAFITA - a solubilidade de carbono na grafita é de 100 % a qualquer temperatura. 1.2.1 CÉLULAS EUTÉTICAS Célula eutética é a unidade de solidificação e crescimento que, a partir de núcleos, constitui-se de um agregado de austenita e grafita num formato aproximadamente esférico. O número de células eutéticas determina os tamanhos dos cristais a serem formados, o tamanho do grão, assim, um elevado número de células eutéticas provocará a formação de uma estrutura mais refinada, isto é, grãos mais finos. Uma estrutura mais refinada tem maior contorno de grão, uma maior energia de interface e uma maior energia de ligação entres os cristais. Quanto maior a energia de ligação maior deverá ser o esforço para romper esta ligação. Outro fato importante é que em uma estrutura com uma maior dimensão de contorno de grão, haverá uma maior distribuição de possíveis impurezas e segregações, que venham a se alojar entres os cristais, formando descontinuidades em seu entorno.

Figura 9 - Células Eutéticas

1.2.2 TIPOS DE GRAFITAS ENCONTRADAS NO FERRO FUNDIDO CINZENTO Apesar de apresentar características mecânicas irrelevantes, a grafita sob a forma de lamelas é de grande importância no ferro fundido cinzento. A grafita, que nada mais é que carbono livre confere ao ferro fundido cinzento uma de suas principais características, uma elevada condutibilidade térmica. Como a lamela de grafita não apresenta quaisquer características mecânicas, apenas ocupando um determinado volume dentro da estrutura do material, podemos considerar a grafita como uma descontinuidade, um “vazio” dentro do material. Quanto maior for a quantidade e maiores forem estes “vazios”, menores serão as


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características mecânicas do ferro fundido cinzento, pois haverá maior probabilidade de ruptura do material. Mesmo a matriz metálica conferindo ao material elevadas características mecânicas, a presença da grafita sempre reduzirá tais características.

Figura 10 - Representação esquemática de uma grafita

A grafita no ferro fundido cinzento apresenta-se de forma bem variada, isto é, tamanho e quantidade variados. Esta variação afetará diretamente as características mecânicas do material. Os tipos de grafita lamelar, segundo a ASTM A 247, são: Grafita Lamelar tipo A – geralmente encontrada em peças de espessuras médias e de composição química hipoeutética. Este tipo de grafita é também chamada de grafita homogênea e é classificada de acordo com o tamanho de suas lamelas de 1 a 8, sendo que os tamanhos de 4 a 6 são os melhores.

Amostra polida Ataque intenso de Nital. Figura 11 – Grafita Lamelar Tipo A

Grafita Lamelar tipo B – geralmente encontradas nas mesmas condições que favorecem a formação da grafita tipo A, porém em partes da peça com maior velocidade de resfriamento. É também chamada grafita em rosetas.


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Figura 12 – Grafita Lamelar Tipo B Grafita Lamelar tipo C- também chamada de grafita primária. Esta grafita é encontrada em peças de composição química bastante hipereutética e apresenta grandes dimensões.

Figura – 13 Grafita tipo C no plano e após ataque intenso de Nital.

Grafita Lamelar tipo D – geralmente encontrada em peças de composição química hipoeutética e resfriadas rapidamente. Suas lamelas são de pequenas dimensões e em grande número, distribuídas de maneira desordenada. Este tipo de grafita favorece a formação de ferrita.

Figura 14 – Grafita Lamelar Tipo D

Grafita Lamelar tipo E - geralmente encontrada em peças de composição química bem hipoeutética e resfriadas rapidamente. Suas lamelas são do tipo interdendríticas, de pequenas dimensões e em grande número.


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Figura 15 – Grafita Lamelar Tipo E

Figura 16 – Grafita Lamelar Tipo F Widmanstätten (sugestão AFS) 1.2.3 INFLUÊNCIA DO GRAU DE SUPER RESFRIAMENTO NA FORMA DA GRAFITA. A velocidade com que se processa o resfriamento da liga também influenciará na formação da grafita no ferro fundido cinzento.

Figura 17 – Formação do tipo de grafita em função da velocidade de resfriamento.


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Podemos perceber a partir do gráfico anterior que quanto maior o grau de super- resfriamento, maior a tendência de formação de lamelas de grafita de dimensões menores, tipo D, e em maior número. A grafita tipo A deve ser preferencialmente o único tipo de grafita presente na estrutura do ferro fundido cinzento. Comercialmente a estrutura mais indicada para um ferro fundido aplicado a indústria mecânica é aquela que tem uma matriz perlítica com grafita tipo A tamanho 4,5 e 6, podendo apresentar, em alguns pontos, grafita tipo B. Quanto maiores as dimensões da grafita, menores serão as características mecânicas do ferro fundido. Por outro lado, as grafitas mais finas, tipo D e E, favorecem a formação de ferrita, reduzindo as características mecânicas do material. A curva de análise térmica mostrada a seguir pode auxiliar na previsão da microestrutura.

Figura 18 – Curva de análise térmica na avaliação da solidificação.

O ferro fundido cinzento possui um comportamento misto

em relação a uma liga binária FeC. Durante sua

solidificação e resfriamento ocorrem transformações

segundo os dois diagramas, estável e metaestável, isto é,

a reação eutética da liga ocorrerá segundo o diagrama FeC

Estável, enquanto que a reação eutetóide da liga ocorrerá

segundo o diagrama metaestável. Isto explica a presença

de perlita na estrutura final de um ferro fundido cinzento.

• Perlita + grafita - transformação eutética estável e

transformação eutetóide metaestável.

• Perlita + grafita + ferrita - transformação eutética

estável e transformação eutetóide parcialmente estável

e parcialmente metaestável.

• Perlita + grafita + cementita - transformação eutética e

eutetóide parcialmente estável e metaestável.

NOTA


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1.3 SOBREPOSIÇÃO DOS DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO FERRO CARBONO ESTÁVEL E METAESTÁVEL

Pela sobreposição dos dois diagramas percebe-se facilmente que a temperatura eutética

estável (1153oC) é superior à temperatura eutética metaestável (1147 oC). Desta

forma durante o resfriamento de uma liga ferro carbono a partir do líquido, a primeira

temperatura a ser atingida pela liga em solidificação é a temperatura de transformação

eutética estável. Por isso teoricamente, a transformação eutética só poderá ser estável ,

pois quando a liga atingir a temperatura de 1.147 oC, sua solidificação já terá terminado.

Porém é comum nos ferros fundidos ocorrer um fenômeno de resfriamento, chamado super-

resfriamento. Este super-resfriamento faz com que o metal em processo de solidificação ao

atingir a temperatura de 1153 oC não inicie sua solidificação. Este super-resfriamento pode

ser de tal intensidade que o metal permanece líquido a temperaturas abaixo de 1147 oC.

Porém em determinado instante, o metal começa a se reaquecer elevando sua

temperatura. Ao atingir novamente a temperatura de 1147 oC a liga inicia sua solidificação

segundo o diagrama metaestável.

Figura 19 – Sobreposição dos diagramas FeC Estável e Metaestável


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Figura 20 – Linhas de transformação eutética estável e metaestável

As cunhas de coquilhamento utilizadas na fundição servem para orientar quanto à tendência do ferro fundido em solidificar quanto aos dois tipos de solidificação estável ou metaestável.

Figura 21 - Corpo de prova para coquilhamento em forma de cunha. Método A da norma.

NOTA

• QUANDO A SOLIDIFICAÇÃO SE PROCESSA SEGUNDO

O DIAGRAMA ESTÁVEL VAMOS OBTER FERRO

FUNDIDO CINZENTO.

• QUANDO A SOLIDIFICAÇÃO SE PROCESSA SEGUNDO

O DIAGRAMA METAESTÁVEL VAMOS OBTER FERRO

FUNDIDO BRANCO.

NOTA


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Figura 22 - Corpo de prova para ensaio de coquilhamento em ferros fundidos com tendência muito baixa ao coquilhamento.

Quanto à solidificação eutética temos as seguintes classificações: • Uma liga ferro-carbono contendo 4,3% de carbono é uma liga de composição química

EUTÉTICA. • Uma liga ferro-carbono contendo menos que 4,3% de carbono é uma liga de

composição química HIPOEUTÉTICA. • Uma liga ferro-carbono contendo mais que 4,3% de carbono é uma liga de composição

química HIPEREUTÉTICA.


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2 2 2 2 FERRO FUNDIDO CINZENTOFERRO FUNDIDO CINZENTOFERRO FUNDIDO CINZENTOFERRO FUNDIDO CINZENTO

Normalizações para Ferro Fundido Cinzento mais utilizadas em fundições

Associação Norma Classificação

ABNT ( Brasil )

6589/86 FC 100 FC 150 FC 200 FC 250 FC 300

DIN ( Alem.)

1691 GG 10 GG 15 GG 20 GG 25 GG 30

ASTM ( EUA )

A 48 GE 20 GE 25 GE 30 GE 35 GE 40

SAE ( EUA )

J431C G1800 G 2500 G 3000 G 3500 G 4000

COMPOSIÇÃO QUÍMICA TÍPICA DOS FERROS FUNDIDOS : • Carbono = 2,7 % a 3,8 % • Silício = 1,8 % a 3,0 % • Manganês = 0,3 % a 1,0 % • Fósforo = < 0,10 % • Enxofre = < 0,10 % FERRO FUNDIDO CINZENTO E O DIAGRAMA FERRO CARBONO

3

%

3

%%

PSiCivalenteCarbonoEqu ++=

% C. q = 4,3 - ferro fundido de composição química EUTÉTICA % C. q < 4,3 - ferro fundido de composição química HIPOEUTÉTICA % C. q > 4,3 - ferro fundido de composição química HIPEREUTÉTICA CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DA MATRIZ METÁLICA DO FERRO FUNDIDO CINZENTO

Limite de Resistência à tração - MPa

Alongamento

(%)

Dureza (HB)

FERRITA 250 a 270 60 140 CEMENTITA > 1000 NULO 550 a 700 PERLITA 700 a 800 10 a 15 200 a 250 GRAFITA Desprezível Desprezível Desprezível

Valores estimados FERRITA - Constituinte de baixa dureza , grande alongamento e pequena resistência a tração. CEMENTITA = Constituinte de dureza superior , elevada resistência à tração e alongamento nulo. PERLITA = Constituinte de dureza inferior a da Cementita , possui boa resistência a tração e pequeno alongamento . GRAFITA = Constituinte muito macio de extrema fragilidade com características mecânicas desprezíveis.


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As características mecânicas dos ferros fundidos são conseqüências diretas da estrutura micrográfica que o material apresenta . Devido à presença da grafita em sua microestrutura considera-se que o ferro fundido cinzento apresenta alongamento desprezível. A presença da grafita provoca no ferro fundido cinzento, quando submetido a um esforço de tração, o chamado Efeito Entalhe, tal efeito propicia a propagação das trincas geradas durante a ruptura do material. Podemos assim dizer que a presença da grafita no ferro fundido cinzento somente diminui suas características mecânicas. As ligas de ferro fundido cinzento comercialmente utilizadas são todas hipoeutéticas. 2.1 FATORES QUE DETERMINAM AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS FERROS FUNDIDOS CINZENTOS

As propriedades mecânicas dos ferros fundidos são determinadas basicamente pelos seguintes fatores : Matriz metálica • Estrutura do Material Tipo de Grafita Células Eutéticas • Incidência de Defeitos 2.2 MATRIZ METÁLICA A matriz metálica é o arranjo que as fases de solidificação assumem para formação da estrutura do material. Como o próprio nome diz, a matriz metálica é formada pelas fases metálicas e juntamente com a grafita, um não metal, formam a estrutura do material. ESTRUTURA MICROGRÁFICA = MATRIZ METÁLICA + GRAFITA

Figura 23 - Estrutura Micrográfica de um FC

FATORES QUE INFLUENCIAM NA DETERMINAÇÃO DA ESTRUTURA MICROGRÁFICA DO FERRO FUNDIDO CINZENTO As características mecânicas do ferro fundido são conseqüentes da matriz metálica, forma e distribuição da grafita. Assim os fatores que mais influenciam na formação da estrutura do ferro fundido cinzento são : • Composição química do material; • Velocidade de resfriamento; • Elaboração da liga.

Grafita

Matriz metálica


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INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA Cada elemento químico tem sua influência sobre a formação da estrutura do material, e esta influência é ponto determinante para se alcançar as propriedades mecânicas requeridas na peça produzida. Influência dos principais elementos que constituem o ferro fundido cinzento : 1. Carbono Quanto maior o teor de carbono num ferro fundido, maior a tendência à formação de grafitas, portanto maior tendência desta liga de solidificar-se segundo o diagrama FeC estável. Devido a este fato o carbono é chamado de elemento grafitizante. Por outro lado, quanto maior o teor de carbono, maior a tendência à formação de grafitas grandes (grosseiras), ou seja, lamelas de grandes dimensões. Grafitas muito grandes contribuem para diminuição das características mecânicas do ferro fundido. 2. Silício Este elemento é também considerado um elemento grafitizante. Ao ser adicionado numa liga FeC, o silício tende a favorecer sua solidificação segundo o diagrama FeC estável. O silício favorece a formação da ferrita, elemento ferritizante, e é encontrado dissolvido na mesma. Em teores crescentes, o silício tende a alterar as características mecânicas da ferrita, aumentando a resistência à tração e a dureza, diminuindo o alongamento. 3. Manganês É um elemento anti-grafitizante, isto é, tende a favorecer a formação de carbonetos (cementita) evitando a formação de grafitas. Portanto este elemento favorece a solidificação segundo o diagrama FeC metaestável. Por favorecer a formação de carbonetos, o manganês é considerado também um elemento perlitizante. Além de atuar diretamente na formação da matriz do ferro fundido, o Mn tem outra importante atuação durante a solidificação do material. Quase no final da solidificação, a uma temperatura de 1190oC, o enxofre presente na liga tende a combinar-se com o ferro formando sulfetos de ferro, constituinte de extrema dureza e baixas propriedades mecânicas. Estes sulfetos após a solidificação são encontrados no contorno dos grãos, o que vem a provocar uma descontinuidade na interface que mantém os grãos unidos e coesos. Porém, o Mn, em teores normais, tende a combinar também com o enxofre, à temperaturas mais elevadas, próximas do início da solidificação, formando sulfetos de manganês. Por se formarem no início da solidificação, estes sulfetos atuam como núcleos de solidificação, ficando, portanto, alojados no interior do grão, o que pouco influenciará na resistência do material. Devido a este fato é comum se dizer que o Mn “neutraliza o enxofre”, isto é, evita a formação de sulfetos de ferro. Por isso é necessário que se faça uma certa neutralização do enxofre com um determinado teor de Mn. O equilíbrio entre o teor de Mn e o teor de S é feito utilizando-se a seguinte expressão :

KSxMn += %72,1% , onde K é o coeficiente de segurança.

K = 0,30 para neutralizar o enxofre com segurança; K = 0,75 para neutralizar o enxofre e obter perlita; K = 0,80 a 1,2 para neutralizar o enxofre em peças de grande espessura. 4. Fósforo É um elemento de fraca tendência a favorecer a formação de grafita. A presença deste elemento em teores mais elevados tende a fragilizar o ferro fundido, porém aumenta significativamente a fluidez do metal líquido. Na microestrutura do material, o fósforo é normalmente encontrado na ferrita ou sob a forma de segregações entre os cristais de perlita, pois se formam no final da solidificação. O fósforo forma compostos denominados Compostos Fosforosos e podem ser do tipo : • Eutético binário - Ferrita + Fe3P • Eutético terciário – Ferrita + Cementita + Fe3P


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5. Enxofre Este elemento é encontrado na microestrutura do ferro fundido, geralmente sob a forma de sulfeto de ferro ou de sulfeto de manganês.

6. Cromo

O cromo pode estar presente em quantidade inferior a 0.10 % como residual vindo da matéria prima ( sucatas ) . Quando se deseja aumentar a resistência à tração e à dureza pode-se adicionar teores de 0,15 a 1,0 % . Até teores da ordem de 0,3 % podem ser adicionado isoladamente, acima desta faixa recomenda-se adicionar também um elemento grafitizante para evitar a formação de carbonetos, em particular, em seções finas e peças com cantos vivos. Em ferros fundidos cinzentos de baixa liga, o teor de cromo recomendado é aquele capaz de produzir uma estrutura completamente perlítica sem formação de carbonetos livres nos contornos das células eutéticas ou sob a forma de ledeburita. Além de aumentar a resistência à tração e à dureza, o cromo pode ser empregado para aumentar a resistência à oxidação . Nestas aplicações os teores devem ser acima de 1,5 % no ferro fundido.

7. Molibdênio

O molibdênio é um elemento particularmente efetivo para aumentar a resistência à tração , à dureza e ao módulo de elasticidade. É adicionado em teores entre 0,20 a 0,80 % , embora a faixa mais comum seja entre 0,30 a 0,50 % . Os melhores efeitos são obtidos quando o teor de fósforo é abaixo de 0,10 %, pois o molibdênio, como também o cromo , tende a formar um eutético complexo com o fósforo, o que reduz o efeito desse elemento de liga . O molibdênio possui menor tendência para formar carbonetos do que o cromo, vanádio e tungstênio. Refina a perlita e favorece a obtenção de estrutura bainítica. Em teores baixos, quando usado isoladamente, favorece a obtenção de ferrita na matriz . Aumenta significativamente a temperabilidade. O molibdênio é extensamente usado para aumentar as propriedades mecânicas à temperaturas elevadas. O molibdênio é um elemento de liga caro, por isto raramente é usado isoladamente.

8. Níquel

É um elemento grafitizante médio, diminuindo a tendência de formação de carbonetos na solidificação . Na reação eutetóide atua como perlitizante e como conseqüência tende a aumentar a dureza e a resistência à tração. Em ferros fundidos cinzentos de baixa liga os teores adicionados estão entre 0,25 a 3,0 % ; a faixa mais comum é entre 0,5 a 1,5 % , sendo usado principalmente para contrabalançar o efeito estabilizador do cromo, do molibdênio e do vanádio. É caro e raramente usado isoladamente.

9. Cobre

Tem uma ação grafitizante semelhante ao níquel , diminuindo a tendência à formação de regiões coquilhadas . O seu efeito grafitizante em relação ao silício é de 1 para 4, como conseqüência, quando se deseja melhor aproveitar o efeito da adição isolada de cobre na resistência mecânica, recomenda-se uma redução no teor de silício de 0,25 % para cada 1% de cobre adicionado . É um perlitizante mais eficiente que o níquel , principalmente para eliminar restos de ferrita. Os teores usuais estão entre 0,5 a 2% . Em peças muito espessas pode-se usar até 3%. O aumento da resistência e da dureza é principalmente devido a sua ação na reação perlítica. Tem efeito favorável na usinabilidade das peças. A resistência ao impacto tende a diminuir ligeiramente, cerca de 10% para teores de 2 a 3%. Tende a melhorar a resistência à corrosão, principalmente em meios contendo enxofre. Pode ser usado isoladamente ou como combinação, por exemplo, Cu-Cr, Cu-Mo e Cu-Cr-Mo.

10. Estanho

O estanho em ferros fundidos cinzentos atua como forte estabilizador da perlita, sem apresentar tendências para formação de carbonetos na solidificação e sem afetar


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significativamente a morfologia da grafita. É particularmente útil para eliminar as áreas de ferrita que tendem a aparecer junto à grafita de super-resfriamento . O seu efeito é mais efetivo em ferros fundidos hipoeutéticos . Em geral, recomenda-se adições de até 0,10% . Em peças espessas pode ser necessário até 0,15%. A adição de teores crescentes de estanho elevam a dureza , principalmente pela passagem da estrutura ferrito-perlítica para perlítica. A resistência à tração em geral, atinge um máximo quando a estrutura é 100% perlítica. Teores acima do necessário para produzir estrutura perlítica, tendem a reduzir a resistência à tração. O estanho tende a diminuir a tenacidade e a resistência ao impacto, o que de certo modo obriga a um controle mais rigoroso para evitar que os teores finais nas peças estejam acima de 0,10%. É um elemento, atualmente, muito usado em peças de ferro fundido para a indústria automobilística e de máquinas em geral. O antimônio em teores até 0,05% teria efeito semelhante ao do estanho . Em quantidade acima de 0,05% de antimônio, esse elemento tende a reduzir a tenacidade e a resistência ao impacto.

11. Vanádio

Tem um efeito similar ao molibdênio . Teores máximos devem ser limitados em torno de 0,20% . Em peças muito espessas pode-se aceitar até 0,50%, caso se deseje evitar a formação de carbonetos. Usualmente considera-se seu efeito na estabilização de carbonetos 2,5 vezes maior que a do cromo. Na reação eutetóide atua como estabilizador e refinador da perlita. O vanádio tem um efeito favorável nas propriedades à quente do ferro fundido cinzento.

12. Titânio

O titânio pode ocorrer como residual ou ser adicionado. Atua como grafitizante em baixos teores e como estabilizador de carbonetos em teores mais elevados. Baixos teores, na faixa de 0,05 a 0,20% promovem a grafitização, reduzem a tendência ao Coquilhamento e refinam a grafita. Teores na faixa de 0,15 a 0,20% tendem a produzir a grafita tipo D , que em geral é indesejável. Verifica-se, porém, que em ferros fundidos de carbono equivalente elevado ( acima de 4,0% ), adições de 0,15 a 0,20% de Ti produzem uma estrutura ferrito-perlítica com grafita tipo D , que tem propriedades mecânicas superiores que a mesma composição sem adição de titânio. O efeito grafitizante de baixos teores de titânio seria devido a um efeito indireto pela reação do Ti com o oxigênio e nitrogênio que estão sempre presentes nos ferros fundidos . Estes gases favorecem a formação de eutético metaestável ( carbonetos eutéticos ) e a sua remoção resulta em efeito grafitizante.

12. Alumínio Esse elemento nos ferros fundidos cinzentos comuns é pouco usado como elemento de liga, mas quase sempre está presente como residual nos ferros-ligas ou eventualmente em outras matérias primas. O alumínio, em baixos teores, menor que 0,20%, tem forte ação grafitizante tanto durante a solidificação como no estado sólido. A ação grafitizante estaria ligada a sua reação com o oxigênio e o nitrogênio, semelhante ao titânio. Em teores elevados ( acima de 4% ) pode atuar também como estabilizador de carbonetos. A presença de residuais de alumínio tem sido apontada como um dos principais responsáveis pelo aparecimento de Pinholes em ferros fundidos cinzentos. Esses Pinholes na grande maioria dos casos são produzidos por hidrogênio e residuais de alumínio favoreciam a absorção do hidrogênio. Recentemente foram desenvolvidos ferros fundidos ao alumínio , que são ligas Ferro-Carbono-Alumínio, onde o alumínio substitui praticamente o silício. São ligas de alta resistência mecânica, elevada tenacidade e baixíssima tendência ao coquilhamento, particularmente interessante para fundição de peças em moldes metálicos. Quanto às propriedades mecânicas , em princípio , os ferros fundidos ao alumínio podem ser considerados como um produto intermediário entre ferro fundido cinzento e ferro fundido nodular. Efeito, teor e fonte dos principais elementos residuais presentes no ferro fundido cinzento


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Elemento Teor

%

Efeito Fonte

Alumínio <0,03 Promove a formação de pinholes de hidrogênio

principalmente em moldes areia a verde

quando usado em teores acima de 0,005%.

Neutraliza o nitrogênio.

Adição, ferros liga,

inoculantes, sucatas

contaminadas.

Antimônio <0,02 Elemento perlitizante. Adições de 0,01% reduz

a quantidade de ferrita encontrada próxima a

superfície dos machos.

Adição, materiais esmaltados,

sucata de aço, casquilho de

mancal.

Arsênico <0,05 Elemento perlitizante. Adições de 0,05% reduz

a quantidade de ferrita encontrada próxima a

superfície dos machos.

Gusa, sucata de aço.

Bismuto <0,02 Elemento antigrafitizante promove a formação

de carbonetos reduzindo as propriedades

mecânicas do material

Adição, tintas para moldes e

machos.

Boro <0,01 Promove a formação de carbonetos,

principalmente em seções finas. Este efeito se

torna significante acima de 0,001%

Adição, materiais esmaltados

Cromo <0,20 Elemento antigrafitizante. Promove o

coquilhamento de seções finas das peças.

Sucata de aço, placas de

cromo, gusa.

Cobre <0,30 Em teores residuais tem efeito pouco

significante sobre o ferro fundido podendo ser

ignorado

Fios de cobre, ligas não

ferrosas, sucata de aço, gusa

Hidrogênio <0,0004 Promove a formação de pinholes superficiais,

fissuras e cavidades internas grosseiras devido

a gases. Promove a formação de

coquilhamento inverso quando o teor de Mn é

baixo. Promove a formação de grafita

grosseira.

Refratários úmidos, materiais

do molde, aditivos, materiais

hidrocarbonáceos.

Chumbo

<0,005

Promove a formação de grafita Spiky e

Widmanstatten em seções espessas da peça

principalmente na presença de alto teor de

hidrogênio. Pode reduzir a resistência a tração

em 50% ainda que em baixos teores(>

0,0004%). Elemento perlitizante.

Materiais esmaltados, tintas,

aços de fácil usinagem, ligas

não ferrosas, placas de

bronze, material soldado,

gusa.

Molibdênio <0,05 Elemento perlitizante Gusa, sucata de aço.

Níquel <0,01 Em teores residuais tem efeito pouco

significante sobre o ferro fundido podendo ser

ignorado

Gusa, sucata de aço.


Página 24

2.2.1 MICROGRAFIAS TÍPICAS DOS FERROS FUNDIDOS CINZENTOS

Figura 23 – Grafita lamelar e ferrita

Figura 24 – Grafita lamelar e perlita

Figura 25 – Grafita lamelar, perlita e ferrita.

Ferrita Grafita

Grafita

Perlita

Perlita Fina

Grafita

Grafita

Ferrita

Perlita


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Figura 24 – Micrografias típicas do ferro fundido cinzento

3 3 3 3 FERRO FUNDIDO NODULAR FERRO FUNDIDO NODULAR FERRO FUNDIDO NODULAR FERRO FUNDIDO NODULAR HISTÓRICO

Mais conhecido como Ferro Fundido Nodular, este ferro fundido apresenta em sua micro estrutura bruta de fusão, grafitas sob a forma de esferóides. As grafitas esferoidais são obtidas após o tratamento do metal líquido utilizando-se produtos especiais para este fim. A produção em série do ferro fundido de grafita esferoidal teve seu desenvolvimento na década de 50, porém já na década anterior sua produção já era conhecida. Atribui-se ao ano de 1942 a data de criação ou invenção de ferro fundido nodular. Trabalhos realizados nesta época utilizaram ligas de magnésio para a obtenção da grafita esferoidal a partir de determinadas composições químicas. Um trabalho realizado em abril de 1943 utilizou um ferro base com 3.64%C, 2% Si, 0.75%Mn, 0.06%S e 2%Ni., para o tratamento de nodularização utilizou-se uma liga NiMg com 20% de Mg e a inoculação foi realizada utilizando-se o FESi.

Figura 25 - Micrografia apresentada em abril de 1942 mostrando a presença da

grafita esferoidal em um ferro fundido. Nascia aí o ferro fundido de grafita esferoidal

ou simplesmente ferro fundido nodular.

Carboneto

Perlita


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Figura 26 - Ductilidade do ferro nodular

Figura 27 – Grafita nodular após ataque intenso de Nital na amostra polida

(MEV).

Figura 27 – Grafita nodular após ataque intenso de Nital na amostra

fraturada (MEV).


Página 27

Figura 27 – Grafita nodular observada na fratura (MEV).

3.1 MORFOLOGIA DA GRAFITA Como no ferro fundido cinzento, a grafita no ferro fundido nodular tem fundamental importância sobre as características mecânicas e a matriz metálica do material. Sendo assim, três fatores, ligados a forma e distribuição da grafita, serão determinantes para se alcançar melhores propriedades em uma peça de ferro fundido nodular, são eles : • Tamanho do esferóide ; • Grau de esferoidização ( acima de 90%); • Número de nódulos por mm2. ( acima de 200)

Figura 28 – Tipos de grafita ASTM A 247.


Página 28

Figura 29 – Morfologia da grafita

Segundo a ASTM 247-67 a grafita esferoidal Tipo I ainda é classificada segundo o seu tamanho em grafita tamanho de 3 a 8, sendo as de tamanho 8 as menores.

Tamanho 3 Tamanho 4 Tamanho 5

Tamanho 6 Tamanho 7 Tamanho 8

Figura 30 – Tamanhos das grafitas.


Página 29

Figura 31 - Grafitas TIPO III – Grafita em Nódulos típica dos ferros fundidos maleáveis

Figura 32 - Grafita TIPO IV – Grafita Vermicular , típica de materiais sub tratados


Página 30

INTERPRETAÇÃO E COMENTÁRIOS A PARTIR DE ANÁLISES DE LABORATÓRIO EM FERRO

FUNDIDO VERMICULAR

Figura 33 – Amostra de ferro fundido vermicular - grafita tipo IV (ASTM).

Figura 34 – Amostra de ferro fundido vermicular - grafita tipo IV e tipo I (ASTM).

Grafita esferoidal


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Fig. 03-a grafita tipo II ASTM Fig. 03-b grafita tipo IV ASTM

Figura 35 – Grafitas tipos II e IV ASTM.

Fig. 36-a tipo IV ASTM (menor aumento) Fig. 36-b tipo IV ASTM (dobro do aumento) Figura 36 – Grafitas tipos IV ASTM (ataque por corrosão da matriz – Nital 4% 20 minutos – microscopia eletrônica de varredura).

Comparando as figuras 35, nota-se que a ASTM apresenta grafitas dispersas na forma IV (vermicular) que tem formas mais arredondadas que grafitas apresentadas na forma II (nodular). A presença de grafita arredondada no tipo IV pode ser entendida quando se observa a forma da grafita tridimensional na figura 36. A grafita tipo IV observada no plano de corte da amostra metalográfica apresenta-se cortada em diversas posições, é preciso pensar no conceito de célula eutética, enquanto no plano cada grafita esferoidal é uma célula, a grafita vermicular apresenta diversas partículas de uma mesma célula, então, as grafitas arredondadas no meio das vermiculares são cortes da grafita vermicular e não podem ser contadas como nodulares. Analisando-se as grafitas apresentadas nas figuras 01 e 02 nota-se que a presença de grafita esferoidal é quase inexistente. As grafitas esferoidais tendem a situar fora das células das vermiculares.


Página 32

Figura 37 - Grafita TIPO V – Grafita Spiky ou Crab. Forma degenerada da grafita causada por excesso de nodularizante e ou presença de elementos nocivos.

Figura 38 – Degeneração da grafita pela influência do elemento titânio.


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Figura 39 - Grafita TIPO VI – Grafita Explodida . Normalmente encontrada próxima à superfície da peça, podendo esta forma estar associada ao excesso de cério.

Figura 40 - Grafita TIPO VII – Grafita Lamelar.


Página 34

3.2 MATRIZ METÁLICA As fases que compõem a matriz metálica de um ferro fundido nodular são as mesmas que compõem o Ferro Fundido Cinzento.

Figura 37 - Matriz Ferrítica Figura 38 - Matriz Ferrito-Perlítica

Figura 39 - Matriz Perlítica predominante Figura 40 - Matriz Perlito-Ferrítica

Figura 41 - Matriz Perlito-Ferrítica com presença de carbonetos eutéticos


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Figura 42 – Carbonetos intercelulares devido a segregação de elementos de liga.

Figura 43 - Microestrutura com drosses (óxidos e silicatos de magnésio) esfoliados. O excesso de silício e de oxigênio tendem a tornar a matriz ferrítica.


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Figura 44 - Corpo de prova para análises metalográfica de ferro fundido nodular conforme ASTM.


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3.3 CORRELAÇÃO DA MICROESTRUTURA COM A ESPECIFICAÇÃO DOS FERROS FUNDIDOS NODULARES:

ABNT NBR 6916 / 81

Classe

Limite de Resistência à

Tração (kgf/mm2)

Limite de escoamento convencional 0,2%(kgf/m

m2)

Along. mínimo em 5d (%)

Dureza Brinell

Matrizes

predominantes

FE - 38017 38,0 24,0 17,0 140 – 180 Ferrítica FE - 42012 42,0 28,0 12,0 150 – 200 Ferrítica FE – 50007 50,0 35,0 7,0 170 – 240 Ferrito Perlítica FE - 60002 60,0 40,0 2,0 210 – 280 Perlítica FE – 70002 70,0 45,0 2,0 230 – 300 Perlítica FE - 80002 80,0 55,0 2,0 240 - 312 Perlítica

DIN - 1693

Classe

Limite de

resistência

Mínimo

( N / mm ² )

Limite de

escoamento

convencional

mín.0,2%

( N / mm ²)

Alongamento

em 5d mín. %

Matrizes

predominantes

GGG 40 400 250 15 Ferrítica

GGG 50 500 320 7 Ferrítico –

Perlítica

GGG 60 600 380 3 Perlítico –

Ferrítica

GGG 70 700 440 2 Perlítica

GGG 80 800 500 2 Perlítica

3.4 FATORES QUE INFLUENCIAM NA DETERMINAÇÃO DA ESTRUTURA DO FERRO FUNDIDO NODULAR Os fatores que influenciam na estrutura do Ferro Fundido Nodular são os mesmos que influenciam o Ferro Fundido Cinzento. • Composição química do material; • Velocidade de resfriamento; • Elaboração da liga. COMPOSIÇÃO QUÍMICA A influência dos elementos químicos sobre a estrutura do Ferro Fundido Nodular pode ser considerada como sendo a mesma dos ferros fundidos cinzentos. Porém, como a obtenção da grafita esferoidal é feita através do tratamento do metal líquido com a introdução de determinados materiais ao banho, poderá haver interferência de alguns elementos, em determinados teores, que poderão alterar a forma dos esferóides de grafita, com tendência desta a voltar a forma lamelar. Também elementos residuais presentes na composição destas ligas poderão afetar a estrutura do FE.


Página 38

Os elementos prejudiciais a nodularização da grafita, são também conhecidos como elementos nocivos ou deletérios. Os elementos mais nocivos ao FE são : chumbo, bismuto, antimônio, titânio e alumínio.

Elemento Teor máximo desejável (%) Chumbo 0,002 Bismuto 0,002 Telúrio 0,030

Antimônio 0,002 Titânio 0,050 Arsênio 0,050 Alumínio 0,050

A pureza do ferro fundido pode ser avaliada pela seguinte relação: 4,4 Ti + 2,0 As + 2,3 Sn + 5,0 Sb + 290 Pb + 370 Bi + 1,6 Al > 1,0 Para peças com espessura superior a 100 mm a relação é mais rigorosa : Ti + Pb + Bi + + Sb < 0,02 Na presença de 0,01 a 0,05% de cério, os teores limites máximos aumentam para :

Elemento Teor máximo com cério (%) Chumbo 0,006 Bismuto 0,006 Antimônio 0,015 Titânio 0,150 Alumínio 0,500

Efeito de vários elementos no ferro fundido nodular

Teor máximo para

matriz- %

Elemento Teor Típico % Ferrítica Perlítica

Efeitos Positivos

Efeitos Negativos

Elementos Esferoidizantes

Mg 0,02-0,08 Teor suficiente p/ formar a grafita.

Baixo enxofre e oxigênio; grafita na forma esferoidal

Excesso promove carbonetos;

Terras raras

0-0,03 0,030 0,035 Promove uma melhor qualidade e número de grafitas; neutraliza elementos deletérios

Excesso promove carbonetos em espessuras finas e grafita Chunky em

seções espessas Ca ND Insolúvel Insolúvel Aumenta a contagem e

a qualidade dos nódulos; otimiza a

inoculação

Excesso promove carbonetos

Ba ND Insolúvel Insolúvel Aumenta a contagem de nódulos; otimiza a

inoculação

-

Elementos Primários

C 3,0-4,0 3,0-4,0 2,0-4,0 Presente como grafita ou carboneto

Excesso promove grafitização;

Si 1,8-3,0 1,8-3,0 1,8-2,75 Promove a grafitização durante a solidificação e formação da matriz

(ferritica)

Endurece e aumenta a resistência da ferrita; aumenta a ductibilidade

P <0,02 0,035 max 0,05 max Manter teores baixos Forma carbonetos intercelulares; perlitizante

S 0,01-0,02 0,02 max 0,02 max Combina com Mg e Limita a eficiência do Mg


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terras raras

Mn 0-1,2 0,20 0,80 max Promove a formação de perlita na peça bruta

Forma carbonetos intercelulares quando acima de 0,70%

Elementos de liga

Ni 0,01-2,0 0,01 max Seg. especif. Aumenta a dureza (perlitizante)

-

Mo 0,01-0,75 0,03 max Seg. especif. Aumenta dureza (perlitizante)

Excesso promove a formação de carbonetos

intercelulares Cu 0,01-0,90 0,03 max Seg. especif. Aumenta dureza da

perlita ( refino ) Sem efeito significante

sobre a grafita Elementos indesejáveis

Te <0,005 0,02 max 0,02 max Usado para controlar pinholes

Promove a degeneração da grafita na falta de terras

raras;

Pb 0,002 max 0,002 max Manter teores baixos Promove a formação de grafita lamelar intercelular;

Ti <0,07 0,03 max 0,07 max Manter teores baixos Promove a formação de grafita vermicular;

Al 0,003-0,06 0,05 max 0,05 max Usado em ferros ligas para evitar

coquilhamneto

Promove a formação de grafita vermicular,

principalmente em seções espessas; promove a formação de pinholes.

Sb <0,005 0,001 max 0,001 max Perlitizante forte; neutraliza a formação de grafita Chunky em grandes espessuras

Promove a degeneração da grafita quando em teores elevados e sem a presença

de terras raras. Bi <0,01 0,002 max 0,002 max Aumenta a contagem de

nódulos e sua qualidade quando em presença de

terras raras

Promove a formação de grafitas vermiculares sem a presença de terras raras.

Zr <0,01 0,10 max 0,10 max Manter teores baixos Promove a formação de grafita vermicular

Elementos Perlitizantes e Antigrafitizantes

Cr 0,02-0,15 0,04 max 0,10 max Forte formador de carbonetos

Formação de carbonetos resistentes ao recozimento.

Bo <0,0005 0,002 max 0,002 max Manter teores baixos Formação de carbonetos intercelulares resistentes

ao recozimento.

Sn <0,01 0,01 max 0,08 max Forte formador de perlita

Teores <0,10% forma carbonetos intercelulares

As <0,01 0,02 max 0,05 max Perlitizante em teores de 0,080%

-

Va <0,04 0,04 max 0,04 max Forte esbabilizador de carbonetos

Retarda o recozimento

Elementos gasosos

O <0,005 0,003 max 0,003 max Manter teores baixos Combina com o Mg

H 0,0002-0,0015

0,0003 max 0,0003max Manter teores baixos Promove a formação de pinholes e Coquilhamento

inverso

N - - - Manter teores baixos Tendência a formação de carbonetos e porosidades.

Faixas De Composição Química Sugeridas Para Ferros Fundidos Nodulares ( % )

FE 380 17 FE 420 12 FE 500 07 FE 600 03 FE 700 02 FE 700 02

Carbono 3,3 a 3,4 3,4 a 3,5 3,5 a 3,6 3,6 a 3,7 3,6 a 3,7 2,8 a 3,0

Silício 2,6 a 2,8 2,3 a 2,6 2,2 a 2,4 1,9 a 2,1 1,8 a 2,0 1,6 a 1,8

Manganês < 0,10 0,2 a 0,5 0,5 a 0,7 0,4 a 0,5 0,4 a 0,5 0,4 a 0,5


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Enxofre < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10

Fósforo < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10 < 0,10

Cromo 0,3 a 0,5 0,5 a 1,0

Níquel 0,5 a 1,0 0,5 a 1,5

Cobre 0,5 a 1,0 0,6 a 0,8 0,5 a 1,5

Estanho Máx 0,10 Máx 0,10

Titânio 0,10 a 0,15 0,15 a 0,20

Molibdênio 0,50 a 1,0 0,5 a 1,5

Matriz Ferrítica Perlítica

4 4 4 4 ENSAIOS MECÂNICOS EM ENSAIOS MECÂNICOS EM ENSAIOS MECÂNICOS EM ENSAIOS MECÂNICOS EM FERROS FUNDIDOSFERROS FUNDIDOSFERROS FUNDIDOSFERROS FUNDIDOS

ENSAIOS MECÂNICOS DOS FERROS FUNDIDDOS As características mecânicas são parâmetros que traduzem o comportamento dos materiais quanto a solicitações mecânicas. São, geralmente, conceitos de natureza empírica. A importância que se dá às características mecânicas é devida às relações estabelecidas, durante longa experiência prática, entre estas características e o uso dos materiais metálicos. Para cada tipo de peça tem-se, de modo geral, as características mecânicas que ela deve satisfazer. A verificação destas características é feita através de ensaios mecânicos realizados em corpos-de-prova que representem as peças. Existem especificações técnicas que indicam os ensaios mecânicos a serem realizados, as condições de retirada dos corpos-de-prova bem como suas formas e dimensões. 4.1 Ensaio de dureza A dureza de um material é, geralmente, definida pela resistência que o material oferece à penetração de um corpo penetrador comprimido contra a sua superfície. Entretanto, a medida de dureza pode ser também feita por outros métodos, como os baseados na resistência ao risco ou choque. Ensaios baseados na resistência ao risco A dureza medida pelo método de resistência ao risco teve origem com Mohs, em 1822. Embora este método não seja utilizado na determinação de dureza dos metais, ele é ainda bastante empregado em mineralogia. Baseando na verificação de que os minerais mais moles são facilmente riscados pelos minerais mais duros, Mohs selecionou dez minerais naturais aos quais atribuiu durezas crescentes de 1 a 10 (tabela 1).


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Tabela 1

ESCALA DE DUREZA MOHS

MATERIAL DUREZA MOHS

Talco [Si8O20(OH)4 Mg6] 1

Gipsita (CaSO4. 2H2O) 2

Calcita (CO3Ca) 3

Fluorita (F2Ca) 4

Apatita [(PO4)3 (F.Cl)Ca5] 5

Feldspato (SiO4) 6

Quartzo (SiO2) 7

Topázio [(SiO4/F2)Al2] 8

Coríndon (Al2O3) 9

Diamante © 10 Pode-se dizer, a título de indicação, que grande parte dos metais apresenta durezas compreendidas entre 4 e 8 Mohs e que o aço pode ser riscado pelo feldspato. Existem ainda outros ensaios baseados na resistência ao risco; igualmente pouco utilizados: . ensaio de Martens, que consiste em riscar uma superfície polida da peça a ser ensaiada, utilizando-se uma ponta cônica de diamante, com ângulo de 90º. A dureza Martens é definida pela carga necessária para produzir um risco de 0,01 mm de largura. O método é bem trabalhoso; . ensaio de Spencer-Bierbaum, que resulta de uma pequena modificação do ensaio Martens. Uma ponta de diamante de ângulo 110º é comprimida com uma carga de 3g, e desliza-se sobre a superfície polida da peça a ser ensaiada, produzindo um risco cuja largura é medida por um microscópio e levada a uma fórmula que dá a dureza Spencer-Bierbaum (HSB). Ensaios baseados na resistência ao choque Nestes ensaios, a impressão produzida na peça a ser ensaiada é obtida pela aplicação de esforços dinâmicos ou impactos. O impacto pode ser produzido por: . martelo . queda de um peso . liberação de uma mola. Normalmente, os ensaios dinâmicos são realizados com aparelhos portáteis e são empregados para ensaio em peças fixas ou de grandes dimensões, que dificilmente consegue-se ensaiá-las pelos métodos estáticos usuais. São ensaios de pouca precisão, mas, em casos específicos, apresentam alguma utilidade. Os ensaios dinâmicos mais usados são: . ensaio Poldi . ensaio Shore Dureza Poldi O esquema do ensaio é mostrado na figura 59, onde se tem: uma bigorna(1), um suporte de borracha para a bigorna(2), uma barra-padrão de dureza conhecida(3), uma esfera de diâmetro 10 mm(4) que fica entre a barra-padrão e a peça a ser ensaiada(5).


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Figura 45 – Ensaio de dureza Poldi

Para realizar o ensaio, dá-se, com um martelo, uma pancada na bigorna, originando impressões na barra-padrão e na peça a ser ensaiada simultaneamente. Medindo-se, por intermédio de uma lupa graduada, as impressões na barra-padrão e na peça, a dureza Poldi da peça é determinada pela expressão:

HBd

dHP ×=

2

1

onde: HP = dureza Poldi da peça ensaiada d1 = diâmetro da impressão na barra-padrão d2 = diâmetro da impressão na peça ensaiada HB = dureza Brinell da barra-padrão O aparelho para determinação da dureza Poldi é usualmente designado de aparelho manual de dureza Brinell, embora existam diferenças entre os dois métodos de ensaio. Entretanto, caso a peça a ensaiar tenha aproximadamente a mesma dureza da barra-padrão e sejam de um mesmo material, o valor da dureza Poldi aproxima-se bastante da dureza Brinell. Recomenda-se utilizar a barra-padrão que possua dureza mais próxima possível da dureza da peça a ser ensaiada. Os diâmetros das impressões são medidos com uma lupa graduada. Dureza Shore A dureza Shore é determinada através de um ensaio dinâmico que produz a impressão na peça por meio de um penetrador que bate na sua superfície. A dureza Shore consiste em medir a altura atingida por um martelo de aço, em forma de barra, com uma ponta arredondada de diamante, após o choque com a superfície da peça. A impressão Shore é pequena e serve para medir durezas em peças já usinadas. A máquina Shore é portátil e leve, facilitando o seu deslocamento até as peças. As superfícies em que se mede a dureza devem estar lisas e as peças devem ter uma espessura suficiente para que o seu apoio não absorva energia no choque. A escala de dureza Shore é contínua, cobrindo toda a gama de variação de dureza dos metais. Um exemplo de um equipamento para ensaio de dureza Shore é mostrado na figura 60.


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Figura 46 – Máquina de ensaio de dureza Shore.

Ensaios baseados na resistência à penetração A medida de dureza por penetração é feita mais comumente segundo os processos: . Brinell . Rockwell . Vickers. Dureza Brinell O ensaio de dureza Brinell consiste em comprimir lentamente uma esfera de metal duro ou aço, de diâmetro D, sobre uma superfície plana, com acabamento adequado e limpa de um metal através de uma força F, durante um certo tempo (FIG. 61).


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Durômetro portátil

Figura 47 - Durômetro Brinell

O valor da dureza Brinell é dado pela expressão:

)(

222 dDDD

F

S

FHB

−−==

onde: HB = dureza Brinell F = força de impressão (kgf) S = superfície da impressão (mm2) D = diâmetro do penetrador (mm) d = diâmetro da impressão (mm) O valor do diâmetro da impressão é, geralmente, medido por intermédio de uma lupa graduada após a remoção da carga. Este valor deve ser a média das medidas feitas em duas direções perpendiculares. A leitura do diâmetro da impressão deve ser feita com uma precisão de ± 0,5%. Os penetradores esféricos utilizados nos ensaios de dureza Brinell são normalmente de aço com elevado teor em carbono, temperado, mas existem também esferas de carboneto de tungstênio. Os diâmetros destes penetradores bem como a força de impressão utilizados no ensaio são variáveis. Assim, o uso de esferas de diâmetros diferentes e com forças de impressão variáveis permite obter o mesmo valor da dureza, desde que a relação F/D2 seja constante. Os valores de dureza Brinell obtidos com diversas forças de impressão variam muito pouco, desde que o diâmetro da impressão esteja compreendido entre 25 % e 60 % do diâmetro do penetrador, isto é, 0,25 D ≤ d ≤ 0,6 D.

Dureza Rockwell O ensaio de dureza Rockwell baseia-se na profundidade da impressão causada por um penetrador numa amostra de superfície plana, com acabamento adequado e limpa. O


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penetrador pode ser um cone de diamante de conicidade 120º ou uma esfera de aço temperado. A realização do ensaio consiste em: . comprimir o penetrador contra a superfície da amostra pela aplicação de uma força prévia (pré-carga), a fim de fixar bem o corpo-de-prova (FIG. 62a); . aplicar a força principal (FIG. 62b); . retirar a força principal para permitir a recuperação elástica do material (FIG. 62c); . ler o valor da dureza Rockwell, normalmente, indicado em relógio de medição.

Durômetro Brinell e Rockwell

Figura 48 – Exemplo de durômetro Brinell e Rockwell

A diferença de profundidade p entre a profundidade atingida pelo penetrador após a aplicação da força prévia e a profundidade após a retirada da força principal é o parâmetro que traduz a dureza Rockwell do material. Uma unidade de dureza Rockwell corresponde a uma diferença de penetração p igual a 0,002 mm. Existem várias escalas para medida de dureza Rockwell comum em que a força prévia é de 10 kgf. Na tabela 2, relaciona-se a força principal, o penetrador e o campo de aplicação das escalas Rockwell comum.


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TABELA 2

ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL E APLICAÇÕES TÍPICAS

Escala Rockwell

Força (kgf) Penetrador Campo de aplicação

A 60 C 150 D 100

Cone de diamante 120o

Materiais de dureza superior a 240 HB

B 100 F 60 G 150

Esfera de ∅ = 1,59 mm

(1/16")

Materiais de dureza inferior a 240 HB

E 100 H 60 K 150


(1/8")

Ferro fundido, ligas não ferrosas

L 60 M 100 P 150


(1/4") R 60 S 100 N 150


(1/2")

Materiais muito macios ou finos, metais para mancais

As escalas mais utilizadas são a Rockwell B em materiais cuja dureza situa-se entre 50 e 100 unidades desta escala e a Rockwell C em materiais cuja dureza situa-se entre 20 e 70 unidades desta escala. Utiliza-se a notação: HRB para dureza Rockwell escala B HRC para dureza Rockwell escala C O método brasileiro da ABNT para ensaio de dureza Rockwell comum para materiais metálicos (MB - 358) prescreve: . a espessura do corpo-de-prova deve ser superior a dez vezes a profundidade de penetração p; . a distância entre os centros de duas impressões vizinhas deve ser, no mínimo, igual a quatro vezes o diâmetro da impressão ou não menos que dois milímetros. E a distância entre o centro de qualquer impressão e a borda do corpo-de-prova deve ser, no mínimo, igual a duas e meia vezes o diâmetro da impressão, mas não menos que um milímetro. Existe a dureza Rockwell superficial em que a força prévia é de 3 kgf. Este tipo de ensaio é realizado em materiais de pequena espessura e materiais tratados superficialmente (nitretação, cementação, etc). Na tabela 3, relaciona-se a força principal, o penetrador e o campo de aplicação das escalas Rockwell superficial.


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TABELA 3

ESCALAS DE DUREZA ROCKWELL SUPERFICIAL E APLICAÇÕES TÍPICAS

Escala Rockwell superficial

Força (kgf)

Penetrador Campo de aplicação

N Diamante Idem às escalas HRA, HRC, HRD

T Esfera de ∅ 9 mm 1/16") Idem às escalas HRB, HRF, HRG

W Esfera de ∅ 3,17 mm ( 1/18")

X Esfera de ∅ 6,35 mm (1/4") Y

15, 30, 45

Esfera de ∅ 12,70 mm (1/2")

Materiais muito macios

Recomenda-se o uso da escala 45-T para materiais de espessura acima de 1 mm, 30-T e 45-N para espessuras acima de 0,9 mm, 15-T e 30-N para espessuras acima de 0,5 mm e 15-N para espessuras acima de 0,4 mm. Dureza Vickers O ensaio de dureza Vickers baseia-se no mesmo princípio do ensaio Brinell. O penetrador é uma pirâmide de diamante com base quadrada e ângulo de 136º.

(a) Penetrador de diamante

Figura 49 – Endentação da pirâmide Vickers


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(b) Durômetro Vickers

Figura 50 – Exemplo de durômetro Vickers

O valor da dureza Vickers é dado pela expressão:

222854,12

1326sen2

2sen2

d

F

d

F

d

F

S

FHV

o

=⋅⋅

=⋅⋅

==

α

onde: HV = dureza Vickers F = força de impressão em kgf S = superfície da impressão em mm2 α = ângulo, no vértice, entre as faces opostas, medido em graus d = média aritmética das diagonais d1 e d2 da impressão, em mm. Devido à forma do penetrador, o valor da dureza Vickers de um material é o mesmo, qualquer que seja a força de impressão utilizada. As cargas mais utilizadas são de 1, 2, 3, 5, 10, 30, 50, 100 e 120 kgf. A norma brasileira da ABNT NBR 6672/81 para ensaio de dureza Vickers para materiais metálicos prescreve: . a espessura do corpo-de-prova deve ser superior a 1,5 vezes a média aritmética das diagonais da impressão; . a distância mínima do centro de uma impressão à bordo do corpo-de-prova ou de uma impressão vizinha é de 2,5 vezes a média aritmética das diagonais da impressão; . a leitura das diagonais deve ser feita com precisão de ± 0,001 mm para as diagonais menores ou iguais que 0,2 mm e com precisão de ± 0,5 % d para as diagonais maiores que 0,2 mm. A determinação da dureza Vickers de um material num ensaio que utiliza uma força de impressão diferente de 1 kgf é feita utilizando-se as duas tabelas anteriores, como mostra o exemplo que se segue. O ensaio de dureza Vickers é aplicado a toda a gama de durezas encontradas nos diversos materiais e apresenta grande precisão de medida, porém, é mais demorado e exige uma preparação cuidadosa do material a ser ensaiado para tornar nítida a impressão. Não é


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utilizado em ensaios de rotina industrial sendo, muitas vezes, reservado para laboratórios de pesquisa. Quando se deseja uma impressão microscópica no material com, por exemplo, o objetivo de determinar a dureza de um constituinte micrográfico, realiza-se o ensaio de microdureza (figura 4b). O ensaio Vickers encontra ampla aplicação na determinação da microdureza. Neste caso, a força de impressão é geralmente inferior a 1 kgf. Outros ensaios de dureza Além dos métodos de dureza estudados, existem outros ensaios de dureza baseados na resistência à penetração: a) ensaio Knoop, que utiliza um penetrador piramidal de diamante, usado na microdureza; b) ensaio Monotron, no qual se determina a carga necessária para a obtenção de uma profundidade de penetração convencionada. Existem, também, métodos de ensaios próprios para a determinação da dureza de materiais plásticos e borracha. Finalmente, uma referência deve ser feita ao ensaio Janka, que é usado para determinação de dureza de madeiras. Este método é normalizado pela ABNT (MB - 26). Conversão de dureza Existem expressões matemáticas, tabelas e gráficos que relacionam entre si as diferentes escalas de dureza. Entretanto, estas relações não são precisas. Por esta razão, as conversões de dureza devem ser evitadas. As tabelas 4 e 5 relacionam, entre si, algumas escalas de dureza.


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TABELA 4

RELAÇÃO DE ESCALAS DE DUREZAS BRINELL E ROCKWELL

ROCKWELL ROCKWELL BRINELL

HB (A) RC RB RA

BRINELL

HB RC RB

898 223 20 97 857 217 18 96 817 212 17 96 780 70 207 16 95 745 68 84,1 202 15 94 712 66 197 13 93 682 64 82,2 192 12 92 653 62 81,2 187 10 91 627 60 80,5 183 9 90 601 58 80,2 179 8 89 578 57 79,4 174 7 88 555 55 120 78,6 170 6 87 534 53 119 77,9 166 4 86 514 52 119 77,0 163 3 85 495 50 117 76,5 159 2 84 477 49 117 75,7 156 1 83 461 47 116 75,0 153 82 444 46 115 74,2 149 81 429 45 115 73,4 146 80 415 44 114 72,8 143 79 401 42 113 72,0 140 78 388 41 112 71,4 137 77 375 40 112 70,6 134 76 363 38 110 70,0 131 74 352 37 110 69,3 128 73 341 36 109 68,7 126 72 331 35 109 68,1 124 71 321 34 108 67,5 121 70 311 33 108 66,9 118 69 302 32 107 66,3 116 68 293 31 106 65,7 114 67 285 30 105 65,3 112 66 277 29 104 64,6 109 65 269 28 104 64,1 107 64 262 26 103 63,6 105 62 255 25 102 63,0 103 61 248 24 102 62,5 101 60 241 23 100 61,8 99 59 235 22 99 61,4 97 57 229 21 98 60,8 95 56

(A) Esfera penetradora ∅10 mm e carga 3000 kgf


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TABELA 5 RELAÇÃO DE ESCALAS DE DUREZAS BRINELL, VICKERS E SHORE

BRINELL HB (A)

VICKERS

HV

SHORE HS

BRINELL

HB

VICKERS

HV

SHORE HS

780 1150 106 212 212 31 745 1050 100 207 207 30 712 960 95 202 202 30 682 885 91 197 197 29 653 820 87 192 192 28 627 765 84 187 187 28 601 717 81 183 183 27 578 675 78 179 179 27 555 633 75 174 174 26 534 698 72 170 170 26 514 567 70 166 166 25 495 540 67 163 163 25 477 515 65 159 159 24 461 494 63 156 156 24 444 472 61 153 153 23 429 454 59 149 149 23 415 437 57 146 146 22 401 420 55 143 143 22 388 404 54 140 140 21 375 389 52 137 137 21 363 375 51 134 134 21 352 363 49 131 131 20 341 350 48 128 128 20 331 339 46 124 124 321 327 45 121 121 311 316 44 118 118 302 305 43 116 116 293 296 42 114 114 285 287 40 112 112 277 279 39 109 109 269 270 38 107 107 262 268 37 105 105 255 256 37 103 103 248 248 36 101 101 241 241 35 99 99 235 235 34 97 97 229 229 33 95 95 223 232 32 217 217 31

(A) Esfera penetradora ∅10 mm e carga 3000 kgf


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4.2 Ensaio de tração A resistência à tração ou limite de resistência à tração de um material é a tensão correspondente ao quociente entre a força máxima aplicada nele e a área da seção transversal do corpo-de-prova, conforme a expressão:

So

FmLr =

onde: LR = limite de resistência à tração (kgf/ mm2 ou MPa) Fm = força máxima (kgf ou N) So = área da seção transversal, inicial (mm2) A determinação da força máxima aplicada a um corpo-de-prova é feita através do ensaio de tração. O ensaio de tração consiste em aplicar num corpo-de-prova uma força axial crescente que tende a esticá-lo ou alongá-lo até a sua ruptura (FIG. 64).

Figura 51 - Corpo de prova

Figura 52 - Máquina de ensaio de tração


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Figura 53 - Posicionamento do corpo de prova na máquina de ensaio.

As máquinas utilizadas para a aplicação da força axial no corpo-de-prova, chamadas máquinas de tração, permitem traçar um gráfico relacionando a força aplicada e a deformação sofrida pelo corpo-de-prova. Um gráfico típico é o da figura 54.

Figura 54 – Gráfico Força x Deformação

A curva do gráfico apresenta uma parte retilínea 0A, uma sinuosidade próxima do ponto A e uma parte não retilínea AC. Para qualquer ponto da parte 0A, ao interromper a aplicação da força e fazendo-se o descarregamento, a deformação residual do corpo-de-prova é nula. Diz-se que o trecho 0A corresponde à zona elástica do material. Enquanto o material encontra-se na zona elástica, a deformação do corpo-de-prova é proporcional à força aplicada. Para qualquer ponto da parte AC, ao interromper a aplicação da força, o corpo-de-prova terá uma deformação residual ou permanente. Diz-se que o trecho AC corresponde à zona plástica do material. A tensão num corpo-de-prova é a razão entre a força externa aplicada nele e a área da sua seção transversal.

S

F=σ

onde:

C

0


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σ = tensão (kgf/ mm2 ou MPa) F = força (kgf ou N) S = área da seção transversal (mm2) A deformação do corpo-de-prova em um determinado instante é definida pela expressão:

100xLo

L=Σ

onde: ε = deformação Lo = distância inicial (mm) entre dois pontos de referência, situados no corpo-de-prova ∆L = L - Lo (mm) L = distância (mm) entre os dois pontos de referência, no instante considerado Na zona elástica do material tem-se a relação :

Σ⋅= Eσ onde: E = constante de proporcionalidade entre σ e ε , chamada módulo de elasticidade ou módulo de Young. Quando a deformação é proporcional à tensão, diz-se que o material obedece a lei de Hooke, que é expressa pela relação anterior. Na vizinhança do ponto A, tem-se o ponto correspondente a tensão máxima para a qual não há deformação permanente que é o limite elástico ou limite de elasticidade do material e o ponto correspondente à tensão máxima para a qual se verifica a lei de Hooke, é o limite de proporcionalidade. A posição que define o limite elástico e o limite de proporcionalidade é discutível. Admite-se que uma deformação residual de 0,001 % seja o limite da zona elástica; sendo isto mais aplicado quando se trata de materiais dúcteis. Em ensaios de rotina, os valores destes limites não são determinados. 4.2.1 Módulo de elasticidade O módulo de elasticidade é a medida da rigidez do material. Quanto maior o módulo, menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma tensão e mais rígido será o material. O módulo de elasticidade é determinado pelas forças de ligação entre os átomos de um material. Relaciona-se, na tabela 6, o valor do módulo de elasticidade de algumas ligas.

TABELA 6

MÓDULO DE ELASTICIDADE PARA ALGUMAS LIGAS

Liga Módulo de elasticidade

médio (kgf/mm2)

Aços carbono 21000 Ferro fundido cinzento 10500

Ferro fundido com grafita esferoidal 14000 Bronze 11200 Latão 11900

Ligas de alumínio 7420 Ligas de magnésio 4550


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Elasticidade e plasticidade Um material metálico possui uma estrutura cristalina, ou seja, os seus átomos encontram-se arrumados de forma a constituírem uma rede cristalina regular no espaço, com posições definidas entre si. A ligação entre os átomos é feita, principalmente, pela atração dos íons positivos com os elétrons livres. Quando um metal sofre um esforço dentro de sua zona elástica, há um deslocamento dos átomos de suas posições primitivas no espaço, de modo que, ao cessar esse esforço, os átomos voltam às suas posições originais, sem deixar qualquer deformação permanente. Com o aumento do esforço, chega-se a um ponto que os átomos se distanciam de tal forma que não voltam às suas posições originais, isto é, chega-se à zona plástica. Com esforços fornecidos pelas máquinas comuns, seria impossível atingir a zona plástica, não fossem certas descontinuidades encontradas no interior da rede cristalina. Estas descontinuidades podem ser de dois tipos: pontuais ou lineares. As descontinuidades pontuais são ocasionadas pela falta de um átomo que deveria se localizar numa dada posição do reticulado cristalino, ou são ocasionados por átomos que ocupam posições intersticiais, isto é, entre os átomos regulares do arranjo. As descontinuidades lineares, chamadas discordâncias, são planos de átomos do metal fora de sua posição normal na rede cristalina. Portanto, os conceitos de elasticidade e plasticidade estão relacionados com a possibilidade ou não dos átomos retornarem às suas posições originais após terem sido afastados delas. 4.2.2 Limite de escoamento O início da plasticidade de um material é verificado pelo fenômeno do escoamento. O escoamento é um tipo de transição heterogênea e localizada, caracterizado por um aumento relativamente grande da deformação com pequena variação da tensão. Após o escoamento, o metal encontra-se encruado, isto é, há endurecimento por deformação a frio. Algumas ligas não estão sujeitas a este fenômeno ou, em alguns casos, o escoamento não é nítido. Durante a realização de um ensaio de tração, o escoamento nítido é caracterizado por uma oscilação ou uma parada do ponteiro da máquina. Em escoamento não nítido, ou seja, em ligas não dúcteis o escoamento ocorre tão ligeiramente que a sensibilidade da máquina não permite o seu registro com precisão suficiente. A figura 55 mostra uma curva obtida num ensaio de tração com material que apresenta escoamento nítido.

Figura 55 – Gráfico mostrando escoamento nítido.

A tensão correspondente ao ponto A da curva é a tensão máxima atingida antes da queda repentina da força, ou seja, início da deformação plástica no escoamento. Essa tensão máxima é o limite de escoamento superior.


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Após essa queda repentina da força, esta se estabiliza e o material sofre uma deformação relativamente grande. A tensão correspondente a esse patamar de escoamento é o limite de escoamento inferior e o alongamento do metal referente a esse patamar é o alongamento de escoamento. Os limites de escoamento não são constantes para um determinado material, mas dependem de diversos fatores como geometria e condições do corpo-de-prova, método de ensaio, velocidade de deformação e, principalmente, das características da máquina de ensaio. Entretanto, o limite de escoamento inferior é menos afetado que o superior. Por isso, calcula-se o limite de escoamento pela expressão:

So

FeLE =

onde: LE = limite de escoamento (kgf/ mm2 ou MPa) Fe = força correspondente ao escoamento inferior (kgf ou N) So = área da seção transversal inicial do corpo-de-prova (mm2) Quando o escoamento não é nítido, utiliza-se o limite convencional de escoamento, definido pela expressão:

So

FexLEx =

onde: LEx = limite convencional de escoamento (kgf ou MPa) Fex = força correspondente à deformação x do material (kgf ou N) So = área da seção transversal inicial do corpo-de-prova (mm2) x = valor convencionado da deformação plástica ou total do material para o cálculo do limite de escoamento. A determinação da força Fex é feita graficamente e, de modo geral, como é indicado na figura 56. Traça-se a curva relacionando força e deformação pelo uso de extensômetro. A partir da origem de coordenadas, marca-se, no eixo das abscissas, o valor da deformação x escolhida encontrando-se o ponto A. Em seguida, traça-se por A uma reta paralela à parte reta da curva da zona elástica, determinando-se o ponto B, ao qual corresponde a força Fex.

Figura 56 – Gráfico mostrando a determinação gráfica da força de escoamento.

O valor de x varia entre 0,1 % e 0,5 %, sendo que, geralmente, utiliza-se x = 0,2 % de deformação plástica. Observação: extensômetro é um instrumento mecânico, dotado de um micrômetro, utilizado para medir variação no comprimento do corpo-de-prova, ao qual se prende por


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meio de garras. Lendo-se periodicamente, o valor da variação no comprimento (calcula-se a deformação) e a força correspondente, traça-se por pontos a curva da figura 69. 4.2.3 Resiliência, tenacidade, ductilidade Resiliência Resiliência de um material é a sua capacidade em absorver energia quando deformado elasticamente, isto é, dentro da zona elástica, e liberá-la quando descarregado. A sua medida é feita pelo módulo de resiliência, que traduz a energia de deformação por unidade de volume necessária para tencionar um material até o limite de proporcionalidade. Este módulo é dado pela expressão:

E

pUR

2

σ=

onde: UR = módulo de resiliência (kgf.mm/mm3) σp = limite de proporcionalidade (kgf/ mm2) E = módulo de elasticidade (kgf/ mm2) O módulo de resiliência corresponde à medida da área hachurada na figura 57;

Figura 57 – Módulo de resiliência.

Tenacidade Tenacidade de um material é a sua capacidade em absorver energia quando tracionado até a ruptura. A sua medida é feita pelo módulo de tenacidade, que traduz a energia absorvida por unidade de volume no ensaio de tração até a ruptura. O valor do módulo de tenacidade corresponde à medida da área hachurada na figura 58;


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Figura 58 – Módulo de tenacidade

Ductilidade Ductilidade de um material é a sua capacidade em deformar-se permanentemente sem se romper. Um material dúctil apresenta boa capacidade de deformação. Um material não dúctil é frágil (FIG. 59)

Figura 59 – Gráficos comparativos entre um material dútil e não dútil

20.5.5. Limite de resistência à tração O limite de resistência à tração, definido pela expressão:

So

FmLR =

onde: LR = limite de resistência à tração (kgf/mm2 ou MPa) Fm = força máxima aplicada (kgf ou N) So = área da seção transversal, inicial (mm2) O limite de resistência à tração é fácil de ser calculado e é sempre especificado com outras propriedades mecânicas dos materiais.


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Para as ligas dúcteis utilizam-se mais em dimensionamentos e projetos, os valores do limite de escoamento do que o do limite de resistência à tração. Porém, para os materiais frágeis, o limite de resistência à tração caracteriza bem a resistência do material. Alongamento após ruptura Ao ser tracionado, o corpo-de-prova alonga-se. O alongamento após a ruptura do corpo-de-prova é definido pela expressão:

100xLo

LoLA

−=

onde: A = alongamento (%) Lo = distância inicial entre as referências previamente marcadas na parte útil do corpo-de-prova - base de medida L = distância entre as mesmas referências após a ruptura, uma vez reajustadas, da melhor maneira possível, as duas partes do corpo-de-prova.

Figura 60 – Corpo de prova de tração apresentando ponto de ruptura

A distância Lo entre as referências marcadas na parte útil do corpo-de-prova, antes do ensaio de tração, é especificada por normas técnicas. Quando a ruptura ocorre fora do trecho compreendido pelas referências, recomenda-se realizar outro ensaio para a determinação do alongamento. Ao ser dado o valor do alongamento de um material, deve-se mencionar o comprimento Lo, para que o alongamento possa ser uma propriedade comparativa, pois quanto menor o valor de Lo, maior o alongamento. Estricção Após ser atingida a força máxima durante o ensaio de tração, ocorre uma redução na seção transversal do corpo-de-prova na região onde vai ocorrer a ruptura. A estricção definida pela expressão:

100xSo

SoSZ

−=

traduz essa redução de seção. Z = estricção (%) So = área da seção transversal, inicial (mm2) S = área da seção transversal, após a ruptura (mm2) Tanto o alongamento quanto a estricção permitem avaliar a ductilidade dos materiais.


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4.2.4 Ensaio de tração real As propriedades mecânicas definidas anteriormente, baseiam-se na seção inicial (So) do corpo-de-prova e no comprimento inicial Lo, que se alteram durante a realização do ensaio. Assim, a curva convencional tensão x deformação não oferece uma indicação precisa das características de deformação de uma liga, principalmente nos metais dúcteis. Por isso, foi estabelecido um método que permite calcular os valores reais das propriedades mecânicas, chamado ensaio de tração real, que se baseia nos valores instantâneos da seção do corpo-de-prova e da base de medida para o alongamento. O ensaio de tração real é mais trabalhoso que o ensaio de tração convencional. Nos ensaios de rotina, emprega-se o ensaio convencional e o ensaio real é reservado aos trabalhos de pesquisa e de estudo de novos materiais. A figura 61 mostra as curvas superpostas do ensaio convencional e do ensaio real, possibilitando avaliar as diferenças entre ambos.

Figura 61 – Representação comparativa de um ensaio de tração convencional e um real.

Normalização A norma brasileira NBR 6152 da ABNT "Determinação das propriedades mecânicas à tração de materiais metálicos" indica como corpo-de-prova usinado, normal, de seção circular, o que está apresentado na figura 62 desde que não haja especificação em contrário. O comprimento La da cabeça do corpo-de-prova é em função da máquina utilizada no ensaio.

Figura 62 – Corpo de prova normalizado

A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, padroniza as dimensões dos corpos-de-prova normais para ensaios de tração, bem como as dimensões dos moldes para obtê-los, conforme o tipo de material a ser ensaiado, como por exemplo: - ferro fundido cinzento NBR 6589 - ferro fundido Nodular NBR 6916 - ferro fundido maleável de núcleo branco NBR 6914 - ferro fundido maleável de núcleo preto NBR 6590 - ligas de cobre fundidas em areia NBR 6337


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Corpo de Prova para Ferro Fundido Cinzento :

Dimensões do corpo de prova Tipo D

mm d mm

R Mm

Lm mm

Lt mm

La mm

A

30

20 + 0,5

+5

25 - 0

30

300

135

Figura 63 – Corpo de prova usinado

Figura 64 – Molde para obtenção de corpo de prova bruto de fusão


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Corpo de Prova para Ferro Fundido Nodular :

Dimensões do corpo de prova

Diâmetro - mm D d

Área da seção mm2

Lo = 5d mm

R mm

L mm

20 14 + 0,1 153,9 70 20 100

Figura 78 – Corpo de prova usinado

Figura 65 – Corpo de prova bruto de fusão


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4.2.5 Ensaio de cisalhamento O esforço de cisalhamento é uma solicitação que tende a deslocar paralelamente, em sentido oposto, duas seções contíguas de um material. O material é solicitado por duas forças próximas, paralelas e de sentidos contrários.

Figura 66 – Esforço de cisalhamento A seção So resistente à força cortante F é paralela à linha de ação desta força e quando o limite de resistência é ultrapassado há um deslizamento nesta área. O ensaio pode ser realizado de acordo com os esquemas das figuras 67.

Figura 67 - Ensaio de cisalhamento em duas seções e em uma seção

F

F


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O limite de resistência ao cisalhamento é dado pela expressão:

nSo

FmLcis =

onde: Lcis = limite de resistência ao cisalhamento (kgf/ mm2 ou MPa) Fm = força máxima atingida no ensaio (kgf ou N) n = número de seções resistentes So = área da seção inicial resistente à força cortante (mm2) 4.2.6 Ensaio de flexão O ensaio de flexão consiste em apoiar o corpo-de-prova em dois apoios separados por uma distância L e aplicar nele, a uma distância L/2 dos apoios, uma força crescente até a sua ruptura.

Figura 68 – Aplicação de força em um ensaio de flexão

Esse ensaio de flexão é um tipo de ensaio de dobramento, denominado dobramento transversal, aplicado em materiais frágeis. O corpo-de-prova, geralmente não usinado, é constituído por uma barra de seção circular ou retangular tendo dimensões especificadas para cada material. O módulo de ruptura ou a resistência à flexão de um corpo-de-prova de seção circular é dado pela expressão:

3

546,2

D

LFMr

⋅⋅=

onde: Mr = módulo de ruptura (kgf/ mm2 ou MPa) F = força máxima atingida no ensaio (kgf ou N) L = distância entre os apoios (mm) D = diâmetro do corpo-de-prova (mm) No caso de corpo-de-prova de seção retangular tem-se:

2..2

..3

hb

LFMr =

onde: Mr = módulo de ruptura (kgf/ mm2 ou MPa) F = força máxima atingida no ensaio (kgf ou N) L = distância entre os apoios (mm) b = largura do corpo-de-prova (mm)


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h = espessura do corpo-de-prova (mm) 4.2.7 Ensaio de compressão O ensaio de compressão consiste em submeter o corpo-de-prova a um esforço de compressão crescente.

Figura 69 – Compressão de um corpo de prova

Um corpo-de-prova de material dúctil, sujeito a um esforço axial de compressão, tende, na zona plástica, a aumentar a sua seção transversal não se rompendo. No caso de material frágil, não há deformação lateral apreciável e a ruptura ocorre por cisalhamento e escorregamento, ao longo de um plano inclinado de aproximadamente 45º. O ensaio de compressão é mais utilizado para materiais frágeis. A relação entre o comprimento e o diâmetro do corpo-de-prova é limitada para evitar a flambagem e deve ser indicada no resultado do ensaio. O ensaio de compressão pode ser efetuado na própria peça, obtendo-se, assim, a força máxima aplicada. O limite de resistência à compressão é dado pela expressão:

So

FmLc =

onde: Lc = limite de resistência à compressão (kgf/ mm2 ou MPa) Fm = força máxima atingida no ensaio (kgf ou N) So = área da seção transversal inicial do corpo-de-prova (mm2) 4.3 Ensaio de fadiga O limite de resistência à tração de um material indica que, em esforços estáticos, ele não se rompe se submetido a tensões menores. Entretanto, quando são aplicados esforços dinâmicos, repetidos ou flutuantes, o material pode romper-se com tensão menor que o valor do limite de resistência. Ocorre ruptura por fadiga do material. Um material rompe-se por fadiga quando a tensão cíclica aplicada nele tem uma flutuação suficientemente grande e é maior que um valor característico de cada material, denominado limite de fadiga, o qual pode ser determinado mediante um ensaio de fadiga. O limite de fadiga é definido como sendo o valor limite de tensão, abaixo da qual o material pode suportar um número infinito de ciclos de tensões regulares sem se romper. Geralmente, as tensões cíclicas aplicadas pelas máquinas de ensaio são do tipo flexão rotativa ou tração/compressão.


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4.4 Ensaio de impacto O ensaio de impacto, também chamado de ensaio de choque e, impropriamente, ensaio de resiliência, é utilizado para avaliar a fragilidade de um material. Quanto menor a resistência ao impacto de um material, mais frágil é esse material. A resistência ao impacto é dada pela expressão:

S

EK =

onde: K = resistência ao impacto (daJ/cm2) E = energia absorvida pelo corpo-de-prova para se deformar e romper (daJ) S = área da seção de ruptura (cm2) A energia absorvida pelo corpo-de-prova ao se romper é dada pelo mostrador da máquina de ensaio. Os corpos-de-prova, para o ensaio de impacto, geralmente têm um entalhe. A figura 84a mostra um corpo-de-prova Charpy, tipo A, com entalhe em V e o ponto de impacto do pêndulo no instante do ensaio. A figura 70b mostra uma máquina de ensaio Charpy

(a)

(b)

Figura 70 – Ensaio Charpy

Além de corpos-de-prova do tipo Charpy, existem outros utilizados em ensaios de impacto como o Izod, tipo D, indicado na figura 71.


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Figura 71 – Corpos de prova para ensaio de impacto Charpy.

A energia absorvida pelo corpo-de-prova no ensaio de impacto depende de vários fatores como temperatura, tipo de entalhe, dimensões. Desta forma, dois ou mais resultados só podem ser comparados se forem obtidos nas mesmas condições de ensaio. A figura 72 exemplifica a variação da resistência ao impacto em função da temperatura para um dado material.

Figura 72 – Curva de transição dúctil frágil.

Nota-se a existência de uma faixa de temperatura para a qual ocorre uma variação brusca na resistência ao impacto, chamada zona de transição entre uma fratura dúctil e uma fratura frágil. O estudo da influência da temperatura na resistência ao impacto é muito importante para usos de materiais a baixas temperaturas. Em anexo são apresentados alguns procedimentos operacionais do laboratório metalográfico do LAMAT SENAI/CETEF, gentilmente cedidos pela responsável pelo sistema da qualidade Rogéria Perilo.


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I) MICROGRAFIA DE FERROS FUNDIDOS 1 Posicionar a amostra no Microscópio observando se ela apresenta em boas condições para a análise. Caso não apresentar, realizar

novamente o lixamento e/ou polimento da amostra.

2 Analisar o nível e o tipo de inclusões e também os aspectos quanto à sanidade da amostra, anotar o resultado no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ferro fundido, ferro fundido vermicular, ferro fundido com grafita esferoidal ou acompanhamento de ensaio em ligas diversas (para outros ferros fundidos) e lançar o mesmo no programa Cali Lims

3 Classificar a grafita quanto sua morfologia segundo a norma ASTM A 247 – 67 (reaprovada em 1998); tendo como base os quadros de referência ( PLATE I e III ). E anotar os dados no resultado no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ferro fundido, ferro fundido vermicular, ferro fundido com grafita esferoidal ou formulário de acompanhamento em ligas diversas (para outros ferros fundidos) e lançar o mesmo no programa Cali Lims OBS.: Para ferros fundidos com grafita esferoidal, vermicular e Ferro Fundido realizar a análise da morfologia da grafita segundo o IT LAB 109. E para os ferros fundidos brancos citar somente (quando houver) em observação, a presença e intensidade de grafitas na estrutura

4 Realizar ataque químico por imersão com o reativo adequado para evidenciar a matriz metálica, lavar e secar a amostra. Caso não tenha o reativo preparado para realizar a ataque químico, realizar a preparação do mesmo utilizando a IT LAB 077

5 Observar se a amostra atacada apresenta uma boa evidência da matriz metálica. Caso não apresente, repolir se necessário a amostra e atacar novamente alterando o tempo de imersão da amostra no reativo. Se ainda não apresentar um melhor resultado, repolir a amostra e consultar a utilização de outro reativo mais adequado para a amostra.

6 Classificar a matriz, citando o tipo e a proporção ou predominância dos constituintes e anotar os resultados no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ferro fundido, ferro fundido vermicular, ferro fundido com grafita esferoidal ou formulário de ensaios em ligas diversas (para outros ferros fundidos) e lançar o mesmo no Programa Cali Lims. OBS.: A proporção dos constituintes é determinada com base na observação do analista e/ou através de comparação com quadros de referência. No caso de ferros fundidos com grafita esferoidal, a determinação da quantidade de perlita e ferrita ou outro constituinte na micro-estrutura pode ser feita pelo método de contagem manual quando o analista julgar necessário ou quando solicitado pelo cliente ( Utilizar o IT LAB 085). E ainda pelo método comparativo, o analista pode utilizar as fotos comparativas de matriz metálica ilustradas nas páginas 36 a 39 do extrato do livro AFS/1984

7 Fazer outras observações que o analista julgar necessárias como exemplo: (Heterogeneidade de distribuição dos constituintes da estrutura, defeitos tais como trincas, etc.). E anotar o resultado no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ferro fundido, ferro fundido vermicular, ferro fundido com grafita esferoidal ou acompanhamento de ensaio em ligas diversas e lançar o mesmo no programa Cali Lims

7.1 Preencher também nos campos “reativo” e “aumento” do formulário de acompanhamento de ensaio, os valores referentes


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ao aumento utilizado no ensaio e o reativo utilizado no ataque da amostra.

Obs.: Citar a porcentagem de carbonetos em ferro fundido nodular baseando nas fotos ilustrativas presentes no extrato do livro AFS, páginas 41 a 48. (quando o analista julgar necessário, pode-se atacar a amostra com persulfato de amônia para destacar mais os carbonetos, e a composição do reativo e tempo de ataque, estão descritos na página 105 do extrato do livro AFS). Na descrição dos carbonetos pode-se citar aproximadamente a porcentagem citada no extrato, ou expressar de uma maneira que o analista julgar necessário, como: acima de X% ou abaixo de X%, ou outra observação

8 Realizar a fotomicrografia da estrutura observada. OBS.: Se for necessário, consultar o procedimento padrão IT LAB 084 ou IT LAB 083 ( quando o cliente solicitar a fotomicrografia polaroid )

II) MICROGRAFIA EM FERRO FUNDIDO COM GRAFITA LAMELAR (FERRO FUNDIDO CINZENTO) (REFERÊNCIA: NORMA ASTM A 247/ AGOSTO/67 (REAPROVADA EM 1998)) 1 Verificar a temperatura e registrá-la no formulário de acompanhamento de ensaio (limite 24 + 2°C)

2 Posicionar a amostra no microscópio ótico e avaliar as condições de preparação da seção a ser analisada; se apresentar

irregularidades muito intensas que possam prejudicar a análise como exemplo: arranhões, oxidações, grafita com sua

forma não muito nítida, realizar novamente o lixamento (se necessário), e/ou polimento da seção da amostra. Caso não

apresentar as irregularidades citadas anteriormente, proceder com os passos seguintes.

Obs. Durante a realização do ensaio o técnico deverá utilizar o aumento no campo de visão de acordo com a necessidade para cada item a ser verificado na amostra. O técnico deverá utilizar aumento específico somente quando o mesmo estiver descrito no passo dessa IT

3 Analisar a morfologia da grafita através da comparação com as fotos dos plates I, II e III do item 7 da norma ASTM A 247/Agosto/67 (reaprovada em 1998), conforme a respectiva seqüência abaixo: Obs. O campo de visão deve ser com ampliação de 100X na ocular do microscópio.

3.1 Citar o tipo de grafita conforme plate I (sendo que o ferro fundido cinzento é referente ao tipo VII).

3.2 Descrever a distribuição dos tipos de grafita presentes na seção conforme plate II (fotos dos tipos de grafita A a E). Para isso citar o(s) tipo(s) presente(s) conforme a influência dos mesmos, podendo ser: predominante, em maior proporção, em menor proporção, em rara proporção ou em raríssima proporção. Caso houver necessidade, pode-se adicionar outras observações relativas a distribuição das grafitas no campo de observações.

3.3 Classificar o(s) tamanho(s) da grafita presentes na seção conforme plate III (fotos com tamanhos 1 a 8). Para isso citar o(s) tamanho(s)


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presente(s) conforme a incidência dos mesmos, podendo ser: predominante, em maior proporção, em menor proporção, em rara proporção ou em raríssima proporção. Obs. Em caso de dificuldade de classificação conforme o plate III, pode-se utilizar uma ocular com escala métrica para realizar medições de algumas grafitas obtendo valores para se comparar com os valores da tabela 1, página 2 da norma ASTM A 247 / Agosto/67 (reaprovada em 1998).

4 Avaliar a presença de inclusões, citando a intensidade conforme descrito abaixo, caso houver inclusão, citar o tipo da mesma. - Raras inclusões (quantidade abaixo de aproximadamente 15 inclusões observadas no campo de visão), - Poucas inclusões (quantidade entre aproximadamente 15 e 30 inclusões observadas no campo de visão), - Muitas inclusões (quantidade acima de aproximadamente 30 inclusões observadas no

campo de visão). Obs. - O campo de visão deve ser com ampliação de 400X na ocular do microscópio, - Quando não houver presença de inclusões, deve-se anular o campo com um círculo e rubricar próximo ao campo, - Definição de inclusão conforme descrito no item “inclusions” na página 14 da norma E7 / Julho/00. Inclusão é um material estranho separável mecanicamente, usualmente referente a partículas não metálicas como óxidos, sulfetos, silicatos, etc, - Referência para inclusões de sulfetos (efeito comparativo), figura nº 75, página 87 do livro “Atlas Metallotgraphique des Fontes”

5 Avaliar a presença de porosidades e o tipo das mesmas sendo rechupes e/ou microrrechupes citando a quantidade aproximada por mm2. A área em mm2 é dada através da medição da área polida da amostra analisada, realizada por instrumentos de medição como paquímetro e escala graduada. Obs.: A área resultante da medição será aproximada, sendo que as amostras podem possuir diferentes formas de difícil medição. Obs.: O campo de visão deve ser com ampliação de 400X na ocular do microscópio. Quando não houver presença de porosidades, deve-se citar que não foi encontrada a presença das mesmas. *Definição de porosidades conforme descrito no item “porosity” na página 20 da norma E7 / Julho/00. Porosidades são cavidades em um sólido não necessariamente conectadas, sendo classificadas como rechupes e/ou microrrechupes. Referência para porosidades (efeito comparativo), foto nº 692 da página 87 do livro “Metals Handbook”.

6 Realizar o ataque com reativo químico “Nital 4%”. A seção da amostra a ser analisada deve ficar em imersão no reativo por um tempo entre 5 a 15 segundos, em seguida jogar água, álcool e secar a amostra. Obs: - Definição de ataque conforme descrito no item “etching” na página 10 da norma E7 /

Julho/00. Ataque é um ataque controlado preferencialmente na superfície do metal, com o propósito de revelar detalhes na estrutura. - O reativo Nital 4% é composto de 4ml de ácido nítrico – HNO3 e 100ml de álcool etílico, conforme descrição na faixa do reativo Nital nº 74, página 471 da norma ASTM E 407 / Outubro/99 localizada no NDI.

7

Posicionar a amostra no microscópio ótico e avaliar o ataque na seção a ser analisada, se a matriz não estiver nítida, atacar a amostra por mais alguns segundos e repetir este passo. Caso a matriz esteja muito atacada (oxidada), realizar novamente o polimento final da


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seção da amostra e repetir o passo 6 deixando um tempo menor e repetir o passo 7

8 Analisar a matriz metálica presente na estrutura, citando o tipo de constituinte e a predominância do mesmo utilizando como referência as fotos do quadro da AFS onde constam 06 situações diferentes de porcentagem de constituintes com perlita e ferrita. Não é obrigatório constar os percentuais dos constituintes exatamente iguais a 1 das situações do quadro uma vez que o mesmo é utilizado como referência, podendo o analista constar o porcentual que julgar necessário de forma a relatar a realidade da matriz metálica presente na amostra. O resultado deverá ser expresso conforme a seguir:

- matriz perlítica (quando apresentar 100% de perlita); - matriz ferrítica (quando apresentar 100% de ferrita); - matriz perlito-ferrítica com aproximadamente (citar a % de ferrita) - obs.: quando a perlita for predominante utilizar esta descrição. - matriz ferrito-perlítica com aproximadamente (citar a % de perlita) – obs.: quando a ferrita for predominante utilizar esta descrição. Citar outras observações quando necessárias como heterogeneidades da matriz.

9 Verificar a presença de carbonetos e cristais de eutético fosforoso (steadita), conforme a seguir: (obs. Caso não haja a presença de carbonetos e/ou de cristais de eutético fosforoso, deve-se anular o campo com um círculo e rubricar próximo ao campo)

9.1 Para os carbonetos citar a presença do mesmo quanto à intensidade, orientando-se pelas fotos do quadro da AFS onde constam desde traços ou seja raros carbonetos até 7% dos mesmos. Na descrição dos carbonetos pode-se citar aproximadamente a porcentagem citada no quadro AFS ou expressar de uma maneira que o analista julgar necessário, como: acima de X%, abaixo de X%, ou outra observação

9.2 Para os cristais de eutético fosforoso (steadita), citar a presença dos mesmos quanto a intensidade, orientando-se pelas fotos do quadro da AFS onde constam traços ou seja, raros cristais e 3% dos mesmos. Na descrição dos cristais de eutético fosforoso pode-se citar aproximadamente a porcentagem citada no quadro AFS ou expressar de uma

maneira que o analista julgar necessário, como acima de X%, abaixo de X%, aproximadamente X% ou outra observação

10 Realizar a fotomicrografia da estrutura observada conforme IT LAB 084

11 Transferir os dados do acompanhamento de ensaio para o programa Cali Lims.


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III) DETERMINAÇÃO DO NÚMERO E TAMANHO DAS CÉLULAS EUTÉTICAS EM FERRO FUNDIDO 1 Posicionar a amostra no microscópio e observar se a mesma apresenta em boas condições para análise. Caso não apresentar, realizar

novamente o lixamento e/ou polimento da amostra.

2 Realizar o ataque na amostra com o reativo químico adequado. Caso não tenha o reativo preparado para realizar o ataque químico, realizar o preparação do mesmo utilizando o IT LAB.077 OBS: Consultar o guia micrográficos dos ferros fundidos, para auxiliar na escolha do reativo adequado.

3 Observar se a amostra atacada apresenta uma boa evidência dos contornos de células eutéticas. Caso não apresente, repolir se necessário a amostra e atacar novamente alterando o tempo de imersão da amostra no reativo. Se ainda não apresentar um melhor resultado, repolir a amostra e consultar a utilização de outro reativo mais adequado para a amostra.

4 Posicionar a amostra no Microscópio.

5 Selecionar a objetiva com aumento de 5 vezes e ajustar a espera ocular fotográfica na posição 7,5 vezes. Com isso obtém-se um aumento de 37,5 vezes.

6 Projetar a imagem da seção da amostra no vidro fosco ( tela ) do microscópio. Para isso deve-se puxar o botão PHOTO.

7 Sobrepor ao vidro fosco uma Lâmina transparente.

8 Ajustar a intensidade da luz e focar a imagem. Obs.: (Apagar a luz da sala do laboratório)

9 Escolher uma região representativa para análise.

10 Copiar sobre a lâmina os contornos das células.

11 Retirar a lâmina transparente com a cópia dos contornos celulares.

12 Contar o número de células inteiras (N) na transparência.

13 Contar o número de células não inteiras (N1 ) na transparência. OBS: Repetir os passos 6 ao 12 em no mínimo três campos visuais.

14 Efetuar a seguinte operação: N.º de células / cm2 = [ N ] + [ N1 /2 ] [ A real / ampl. Linear 2 ]


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Sendo = N = n.º de células inteiras. N1 = n.º de frações de células. A real = área real da superfície observada ( área de 78,21 cm2 ). Ampl. Linear 2 = ampliação utilizada no exame ( 37,5 vezes ).

15 Efetuar a média aritmética dos três valores obtidos e assim obtém-se o resultado. Anotar o resultado expresso na forma inteira, no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ligas diversas e lançar o mesmo no programa Cali Lims. Se necessário pode-se consultar a norma NBR 5891/77 para orientar no arredondamento das casas decimais.

16 Para determinar o tamanho de células eutéticas, realizar os passos a seguir

17 Conectar a lente de aumento com capacidade de 5 a 40 vezes no microscópio digital caso ainda não esteja conectada.

18 Ligar o microscópio digital, câmera, monitor de vídeo, vídeo printer e acionar através do controle remoto a opção Menu e selecionar seqüencialmente os itens a seguir: - IN - INPUT SEL – R Acionar novamente a opção Menu

19 Posicionar um escala padrão de vidro sobre a base do microscópio e ajustar o foco.

20 Realizar o ajuste da lente de aumento com 25 vezes e conferir o aumento medindo com paquímetro digital a escala central projetada no monitor. Caso não apresente a medida de aumento correta (25 mm), ajustar a lente até conseguir a medida citada anteriormente. OBS: Solicitar empréstimo temporário de um paquímetro digital pertencente a outro setor, podendo ser Laboratório Mecânico ou Preparação de Amostras

21 Retirar a escala padrão e posicionar a amostra, ajustando foco e luminosidade se necessário. Pode-se utilizar massa de modelar para auxiliar no posicionamento da amostra.

22 Realizar através do monitor, a comparação das células com os tamanhos 1 a 8 do quadros de padrões de grãos de aços e anotar na folha de acompanhamento uma faixa de valores que se encontram os tamanhos da células e citar se necessário a predominância dos tamanhos de células e lançar o mesmo no programa Cali Lims. Preencher também nos campos “reativo” e “aumento” do formulário de acompanhamento de ensaio, os valores referentes ao aumento utilizado no ensaio e o reativo utilizado no ataque da amostra.

23 Desligar o microscópio digital, selecionar através do controle remoto os seguintes itens - Menu - IN - INPUT SEL – V Acionar novamente o botão Menu

24 Desligar o monitor, vídeo printer e câmera


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25 Realizar o arquivamento da respectiva amostra

IV) ANÁLISE DA MORFOLOGIA DA GRAFITA EM FERRO FUNDIDO COM GRAFITA ESFEROIDAL, VERMICULAR E FERRO FUNDIDO. 1 Classificar o tipo e tamanho das grafitas, citando a predominância e/ou nível de incidência das mesmas, para isso utilizar os plates I e III

respectivamente para esta classificação e anotar no formulário de acompanhamento e lançar o mesmo no programa Cali Lims. Obs.: Quando o cliente solicitar que no resultado seja informado valores em porcentagem de quaisquer tipos de forma de grafita presentes na estrutura, caso encontrar somente com um tipo de forma de grafita predominante citar em observação no formulário de acompanhamento que a grafita apresenta-se 100% na forma (encontrada no tipo de estrutura em questão). Mas se na estrutura forem encontrados vários outros tipos de formas de grafita que não são aceitas em um só tipo de classificação, proceder com os passos a seguir:

1.1 Selecionar um aumento de 100 vezes no microscópio, sobrepor uma lâmina transparente (transparência de retroprojetor) dotada de linhas horizontais sobre o vidro fosco do microscópio

1.2 Projetar a imagem da seção na vidro fosco do microscópio e selecionar uma região representativa da seção .

OBS: Apagar a luz da sala de microscópia ótica para melhorar a visualização da imagem

1.3 Contar a quantidade da grafita inteira (N) e também a quantidade de frações de grafitas (N1), anotando no verso do formulário de acompanhamento. Após a contagem realizar o somatório dos dois valores encontrados para obter a quantidade da grafita total. E após a contagem anterior, realizar a contagem da grafita inteira (N) (do tipo presente em menor proporção) e também das frações de grafitas (N1) e somar os dois valores obtidos anotando no verso do formulário de acompanhamento.

1.4 Repetir o passo anterior em no mínimo 3 campos visuais. Podendo aumentar o número de campos quando necessário, para melhorar a representatividade.

1.5 Após a contagem dos tipos de forma de grafitas realizar o cálculo de porcentagem do tipo de forma de grafita por meio de regra de três simples. E se o tipo de forma de grafita solicitada pelo cliente não for diretamente esta obtida, achar o tipo de forma desejado pela diferença deste tipo com 100%.

1.6 Após obtidos os valores, tirar a média aritmética e se necessário pode-se consultar a norma NBR 5891/77 para orientar no arredondamento de casas decimais, observando que o valor em porcentagem final pode ser dado com no máximo duas casas decimais.

1.7 Anotar o valor em porcentagem do tipo de forma de grafita presente na estrutura em observação no formulário de acompanhamento de ensaios metalográficos em ferro fundido, ferro fundido vermicular e ferro fundido com grafita esferoidal e lançar o mesmo no programa Cali Lims

2 Realizar a análise de número de esferóides por mm2 ( somente para ferro fundido com grafita esferoidal) da seguinte maneira: OBS: Pode-se consultar o guia micrográfico dos ferro fundidos pág. 9 e 10 para sanar quaisquer dúvidas

2.1 Selecionar uma aumento de 100 vezes no microscópio, sobrepor uma lâmina transparente (transparência de retroprojetor) dotada de linhas horizontais sobre o vidro fosco do microscópio


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2.2 Projetar a imagem da seção na vidro fosco do microscópio e selecionar uma região representativa da seção . OBS: Apagar a luz da sala de microscópia ótica para melhorar visualização da imagem

2.3 Contar o número de esferóides de grafita inteiros (N) e também números de frações de esferoides (N1), anotando estes valores encontrados no verso do formulário de acompanhamento. Repetir este passo no mínimo 3 campos visuais

2.4 Após a contagem efetuar a seguinte operação:

Número de esferóides por mm2 = [N +N1/2] . [ área real/ampliação linear 2] Sendo N= número de esferóides

N1= número de frações de esferóides área real = área real da superfície analisada Ampliação linear = ampliação utilizada no exame

2.5 Após obtidos estes valores tirar a média aritmética e se necessário, consultar a norma NBR 5891/77 para orientar no arredondamento das casas decimais. Anotar no formulário de acompanhamento na forma de valores inteiros o número de esferoides por mm2 e lançar no programa Cali Lims.

3 Realizar a análise de grau de esferoidização somente em ferro fundido com grafita esferoidal e também somente quando solicitado pelo cliente, da seguinte maneira: OBS: Pode-se consultar se necessário o guia micrográfico dos ferros fundidos pág. 18 a 23 para sanar quaisquer duvidas.

3.1 Selecionar um aumento de 100 vezes no microscópio e sobrepor uma lâmina transparente de um gabarito delimitador de campo de análise sobre o vidro fosco do microscópio

3.2 Projetar a imagem da seção no vidro fosco do microscópio e selecionar uma região representativa da seção OBS: Apagar a luz da sala de microscopia ótica para melhor visualização da imagem.

3.3 Realizar a contagem individualmente de cada tipo de grafita expressa na figura 11 pág. 22 do guia micrográfico e anotar estes valores no verso da folha de acompanhamento. Repetir este passo no mínimo em cinco regiões representativas da amostra

4 Realizar o cálculo do grau de esferoidização de cada região analisada conforme fórmula a seguir

GE% = 1 x N5 + 0,9 x N4 + 0,7 x N3 + 0,3 x N2 + 0 x N1 x 100 Ni + N2 + N3 + N4 + N5 OBS: N1 a N5 corresponde ao número de tipos de grafitas correspondentes ao passo 3.3 anterior

5 Realizar a média aritmética dos cinco valores de grau de esferoidização e anotar no formulário de acompanhamento o valor em porcentagem seguido de duas casa decimais OBS: Consultar se necessário a norma NBR 5891/77 para orientar no arredondamento das casa decimais e lançar o mesmo no programa Cali Lims.


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V) MICROGRAFIA EM FERRO FUNDIDO COM GRAFITA ESFEROIDAL (FERRO FUNDIDO NODULAR) COM UTILIZAÇÃO DE ANALISADOR DE IMAGENS (REFERÊNCIA: NORMA ASTM A 247/AGOSTO/67 REAPROVADA EM 1998) 1 Verificar a temperatura e registrá-la no formulário de acompanhamento de ensaio (limite 24 + 2°C)

2 Posicionar a amostra no microscópio ótico e avaliar as condições de preparação da seção a ser analisada; se apresentar irregularidades muito intensas que possam prejudicar a análise como exemplo: arranhões, oxidações, grafita com sua forma não muito nítida, realizar novamente o lixamento (se necessário) e/ou polimento da seção da amostra. Caso não apresente as irregularidades citadas anteriormente, proceder com os passos seguintes. Obs. Durante a realização do ensaio o técnico deverá utilizar o aumento no campo de visão de acordo com a necessidade para cada item a ser verificado na amostra. O técnico deverá utilizar aumento específico somente quando o mesmo estiver descrito no passo dessa IT

3 Posicionar a amostra no microscópio ótico da sala de microscopia eletrônica. Posicionar objetiva de 5X e câmera na parte frontal do microscópio (caso ainda não esteja posicionada) e ligar o adaptador da câmera (CMA – D2)

4 Acionar o sistema de análise de imagem como segue:

4.1 Clicar no ícone HLImage++, pressionar a tecla Enter duas vezes

4.2 Clicar no ícone Calibration Tool.

4.3 Clicar na opção Open Object From Disk

4.4 Selecionar e abrir o arquivo de calibração Calibration 1_5x.cal

4.5 Selecionar Calibration e clicar em set object to be default

4.6 Selecionar a unidade microns e clicar em set. Minimizar a janela Calibration. Obs.: A janela Calibration deve estar sempre minimizada durante a análise.

5 Iniciar o processo de aquisição e análise de imagem conforme a seguir:

5.1 Clicar no ícone DT3153 Picture Tool e selecionar a calibração (importante)

5.2 Selecionar a opção Passthru

5.3 Selecionar o primeiro campo de análise, ajustar a luminosidade e o foco, aguardar a homogeneização da imagem, clicar na opção Take Picture e minimizar a janela DT3153.

5.4 Clicar no ícone Threshold, opção Add Hist.

5.5 Realizar o ataque na imagem deslocando com a seta do mouse sobre o gráfico até colorir todas as partículas. Cuidar para não atacar excessivamente.


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5.6 Deslocar novamente a seta sobre o gráfico até o ponto antes de desfazer o ataque. Caso observar que houve uma união significativa das partículas de grafita, voltar ao passo 3 e posicionar a objetiva de 10X. Clicar no item Calibration Tool, selecionar opção open object From Disk, arquivo calibration 1 10X.cal, selecionar calibration e clicar em set object to be default. Proceder com passos 4.6 a 5.7.

5.7 Clicar na opção Threshold para criar imagem binária (output). Fechar a janela Threshold.

5.8 Clicar no ícone Blob Analysis, localizar visualmente a opção Input Image, selecionar a imagem real e em seguida clicar em Mask Image.

6 Clicar em File, Open Settings, marcar e abrir o arquivo (nome. Blob analysis com remoção da periferia)

6.1 Clicar em Find Blobs.

6.2 Clicar em transfer e após em Copy to Clipboard.

6.3 Abrir arquivo da planilha do Excel (localizado na área de trabalho) com o nome: Planilha HLImage 5X (para objetiva de 5X) ou 10X (para objetiva de 10X) e colar no primeiro campo (coluna A linha 1) os dados referentes à 1ª aquisição.

6.4 Retornar à janela do HL Image, clicar em File, Open Settings, marcar e abrir o arquivo (nome. Blob analysis sem remoção da periferia).

6.5 Clicar em Find Blobs

6.6 Clicar em transfer e após em Copy to Clipboard.

6.7 Abrir arquivo da planilha do Excel (nome: Planilha HLImage 5X para objetiva de 5X ou 10X para objetiva de 10X) e colar no primeiro campo (coluna F linha 1) os dados referentes à 1ª aquisição.

6.8 Repetir os passos 5.3 a 6.7 para os quatro campos de análises restantes.

7 Clicar na planilha “Resultado” do arquivo “Planilha HL Image 5X” ou “Planilha HL Image 10X”, preencher o campo referente a identificação da amostra constando: o número da amostra / ano. Clicar em “arquivo”, “salvar como”, selecionar o seguinte diretório: “C:\Meus documentos\ Análises Metalográficas (Ano vigente)”, digitar o número da amostra no campo “Nome do Arquivo” e clicar em “Salvar”, em seguida clicar novamente em “arquivo”, “salvar como” ,selecionar o seguinte diretório: “Bkpdados em Srvdata\ LAMAT\ MEV\ Backup – Resultados Metalográficos (Ano vigente) HL Image” e clicar em “Salvar”. Em seguida imprimir somente a planilha “Resultado”.

8 Transferir os dados sobre número de esferóides por mm², grau de esferoidização (ASTM%) e porcentagem dos tamanhos de grafita para o formulário de acompanhamento de ensaio.

9 Avaliar a presença de inclusões, citando a intensidade conforme descrito abaixo, caso houver inclusão, citar o tipo da mesma. - Raras inclusões (quantidade abaixo de aproximadamente 15 inclusões observadas no campo de visão), - Poucas inclusões (quantidade entre aproximadamente 15 e 30 inclusões observadas no campo de visão), - Muitas inclusões (quantidade acima de aproximadamente 30 inclusões observadas no campo de visão). Obs:


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- O campo de visão deve ser com ampliação de 400X na ocular do microscópio, - Quando não houver presença de inclusões, deve-se anular o campo com um círculo e rubricar próximo ao campo, - Definição de inclusão conforme descrito no item “inclusions” na página 14 da norma E7 / Julho/00. Inclusão é um material estranho separável mecanicamente, usualmente referente a partículas não metálicas como óxidos, sulfetos, silicatos, etc, - Referência para inclusões de sulfetos (efeito comparativo), figura nº 75, página 87 do livro “Atlas Metallotgraphique des Fontes”,

10 Avaliar a presença de porosidades e o tipo das mesmas sendo rechupes e/ou microrrechupes citando a quantidade aproximada por mm2. A área em mm2 é dada através da medição da área polida da amostra analisada, realizada por instrumentos de medição como paquímetro e escala graduada. Obs.: A área resultante da medição será aproximada, sendo que as amostras podem possuir diferentes formas de difícil medição. Obs.: O campo de visão deve ser com ampliação de 400X na ocular do microscópio. Quando não houver presença de porosidades, deve-se citar que não foi encontrada a presença das mesmas. *Definição de porosidades conforme descrito no item “porosity” na página 20 da norma E7 / Julho/00. Porosidades são cavidades em um sólido não necessariamente conectadas, sendo classificadas como rechupes e/ou microrrechupes. Referência para porosidades (efeito comparativo), foto nº 692 da página 87 do livro “Metals Handbook”.

11 Realizar o ataque com reativo químico “Nital 4%”. A seção da amostra a ser analisada deve ficar em imersão no reativo por um tempo entre 5 a 15 segundos, em seguida jogar água, álcool e secar a amostra. Obs. - Definição de ataque conforme descrito no item “etching” na página 10 da norma E7 /

Julho/00. Ataque é um ataque controlado preferencialmente na superfície do metal, com o propósito de revelar detalhes na estrutura. - O reativo Nital 4% é composto de 4ml de ácido nítrico – HNO3 e 100ml de álcool etílico, conforme descrição na faixa do reativo Nital nº 74, página 471 da norma ASTM E 407 / Outubro/99 localizada no NDI.

12 Como fazer - Posicionar a amostra no microscópio ótico e avaliar o ataque na seção a ser analisada, se a matriz não estiver nítida, atacar a amostra por mais alguns segundos e repetir este passo. Caso a matriz esteja muito atacada (oxidada), realizar novamente o polimento final da seção da amostra e repetir o passo 11 deixando um tempo menor e repetir o passo 12

13 Classificar a matriz, citando o tipo e a proporção dos constituintes através de fotos de referência da matriz metálica ilustradas nas páginas 36 a 39 do extrato do livro AFS/1984, anotar os resultados no formulário de acompanhamento de ensaio metalográfico em ferro fundido com grafita esferoidal.

14 Citar em observações a presença de carbonetos e cristais de eutético fosforoso (steadita), conforme a seguir:

14.1 Citar a porcentagem de carbonetos em ferro fundido nodular baseando nas fotos ilustrativas presentes no extrato do livro AFS, páginas 41 a 48. (quando o analista julgar necessário, pode-se atacar a amostra com persulfato de amônia para destacar mais os carbonetos, e a composição do reativo e tempo de ataque, estão descritos na página 105 do extrato do livro AFS). Na descrição dos carbonetos pode-se citar aproximadamente a porcentagem citada no extrato, ou expressar de uma maneira que o analista julgar necessário, como: acima de X% ou abaixo de X%, ou outra observação.


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14.2 Para os cristais de eutético fosforoso (steadita), citar a presença dos mesmos junto à intensidade, orientando-se pelas fotos do quadro da AFS onde constam desde traços ou seja raros cristais e 3% dos mesmos. Então citar como exemplo: raros cristais de eutético fosforoso, aprox. 3% de cristais de eutético fosforoso, menos de 3 % de cristais de eutético fosforoso e mais de 3 % de cristais de eutético fosforoso dispersos na seção examinada. Pode-se citar outras observações quando o analista julgar necessário e finalizar a análise Obs.: Quando não for necessário citar as observações acima deve-se anular o campo com um círculo e rubricar próximo ao

campo

15 Realizar a fotomicrografia da estrutura observada conforme IT LAB 084

16 Transferir os dados do acompanhamento de ensaio para o programa CALI LIMS.

VI) DETERMINAÇÃO DA INCERTEZA DE MEDIÇÃO PARA QUANTIFICAÇÃO DO GRAU DE ESFEROIDIZAÇÃO, NÚMERO DE ESFERÓIDES/mm² E TAMANHO DA GRAFITA 1 Verificar os acompanhamentos de ensaio de ferro fundido nodular e escolher uma amostra que apresente percentuais de grafita nos

tamanhos de 4 a 8, caso não seja possível, utilizar amostras que tenham grafitas nos tamanhos de 5 a 8 2 Polir a amostra selecionada 3 Posicionar a amostra no microscópio ótico da sala de microscopia eletrônica. Posicionar a objetiva de 5x e a câmera na parte frontal do

microscópio (caso ainda não esteja posicionada) e ligar o adaptador da câmera (CMA – D2) 4 Realizar a análise na amostra conforme descrito a seguir:

Obs.: Utilizar o software “HL Image” conforme IT-LAB-202 (somente com relação a utilização do software)

4.1 Selecionar um campo da amostra (campo 1) para realização da análise 4.2 Realizar a análise do campo selecionado 4.3 Abrir arquivo da planilha do Excel (nome: Planilha HLImage 5X para objetiva de 5X) e colar os dados referentes ao campo selecionado;

Obs.: Caso deseje colar os dados que não sejam do primeiro campo, abrir a planilha respectiva a repetição, já existente com as informações do primeiro campo

4.4 Salvar a planilha como (o título da planilha deve conter no mínimo: o nº da amostra analisada, a objetiva utilizada, o nº referente à repetição), fechar a planilha

4.5 Repetir os passos 4.3 e 4.4 até que se faça a análise do campo selecionado para cada repetição Obs.:

- Até que se faça a análise do campo selecionado para todas as repetições, não pode retirar a amostra do lugar para que não haja mudança do campo. - O número de repetições é a escolha do técnico sendo aconselhável realizar no mínimo 10 repetições


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4.6 Imprimir a imagem referente ao campo analisado, pegar a impressão e registrar na mesma no mínimo: o nº da amostra analisada, a objetiva utilizada, identificação do campo (número e repetição a qual se refere)

4.7 Selecionar outro campo da amostra (campo 2) para realização da análise 4.8 Repetir os passos 4.2 ao 4.6 para o campo 2 4.9 Selecionar outro campo da amostra (campo 3) para realização da análise 4.10 Repetir os passos 4.2 ao 4.6 para o campo 3 4.11 Selecionar outro campo da amostra (campo 4) para realização da análise 4.12 Repetir os passos 4.2 ao 4.6 para o campo 4 4.13 Selecionar outro campo da amostra (campo 5) para realização da análise 4.14 Repetir os passos 4.2 ao 4.6 para o campo 5 5 Imprimir o resultado da análise de cada repetição realizada 6 Retirar a amostra do microscópio e posicionar a régua graduada, realizar a captura da imagem da mesma e imprimir a imagem 7 Realizar a medição da imagem da escala da régua graduada e verificar o aumento da mesma 8 Pegar as impressões da imagem dos 5 campos e proceder conforme a seguir:

Obs.: Todas as informações obtidas através da execução dos passos deste item deverão ser lançadas conforme descrito no item 9 (nas planilhas “Cálculos Manuais” e “Tamanho Grafita”)

8.1 Realizar a medição da área total do campo (comprimento e largura, ambos em milímetro) 8.2 Selecionar e demarcar uma área parcial de forma que a mesma seja significativa com relação ao campo;

Obs.: quando for demarcar as áreas parciais dos campos de 2 a 5, na medida do possível, demarcar uma área parcial que tenham medidas próximas da medida do campo 1

8.3 Realizar a medição da área parcial (comprimento e largura, ambos em milímetro) 8.4 Realizar a contagem e marcação das grafitas não esferoidais (grafitas tipo III, IV, V, VI e VII) presentes na área parcial e registrar a

quantidade encontrada 8.5 Realizar a contagem e a numeração dos esferóides inteiros (grafitas tipo I e II), medir e registrar os valores encontrados para cada

esferóide (medida em milímetro) 8.6 Realizar a contagem e marcação dos esferóides fracionados (cortados/interrompidos pelos limites da área parcial) e registrar a

quantidade encontrada 9 Abrir o arquivo da planilha de Excel “Incerteza de Medição – Lab. Metalográfico – Mês Ano (de realização do cálculo da incerteza)” no

seguinte diretório: “Computador do laboratório metalográfico\ C.:\ Meus Documentos\ Documentos da Qualidade Metalográfico\ Incerteza de Medição”, salvar o arquivo como no mesmo diretório alterando apenas o mês ano (colocar o mês e ano da realização do cálculo da incerteza) no nome do arquivo e proceder da seguinte forma: Obs.: Todas as células da planilha que estão sombreadas de cinza, deverão ser alimentadas manualmente, as mesmas encontram-se destravadas. As demais células da planilha encontram-se travadas (através de senha) para garantir que a planilha não seja invalidada uma vez que as células que possuem fórmulas já foram validadas

9.1 Lançar na planilha “Dados Análise” o resultado de todas as repetições realizadas 9.2 Lançar na planilha “Dados Calibração” as informações referentes a última calibração do microscópio Versamet 86358 e da escala padrão


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39449 (nº certif., data calib., valor do K e o valor da incerteza), em seguida, atualizar os valores da maior e menor incerteza (para microscópio e para a escala padrão), caso necessário

9.3 Lançar na planilha “Cálculos Manuais” os valores correspondentes aos campos sombreados (utilizar valores obtidos através das imagens dos campos e dos resultados das análises da repetição da qual os campos foram impressos)

9.4 Lançar na planilha “Tamanho Grafita” os valores das medições dos esferóides realizadas nas áreas parciais de cada campo

9.5 Lançar na planilha “Nº Esferóides” os valores respectivos aos campos sombreados Obs.: Não é necessário lançar os mesmos valores nas demais planilhas (Grau de esferoidização, grafita 3 e 4, grafita 5, grafita 6, grafita 7 e grafita 8) uma vez que as mesmas já possuem fórmulas para puxar estes valores da planilha “Nº Esferóides”

10 Imprimir todas as planilhas do arquivo “Incerteza de Medição – Lab. Metalográfico – Mês Ano (de realização do cálculo da incerteza)” e arquivá-las juntamente com as demais impressões geradas para realizar o cálculo da incerteza de medição

11 Solicitar a área da qualidade que atualize o valor da incerteza de medição no respectivo formulário do Relatório de Ensaio no software “Cali”


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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASFICASFICASFICAS 1. AGUIAR, Willys Machado, CASTRO, Reginaldo José de Castro. Metalografia;

microestruturas de aços e ferros fundidos. Fottaleza: CTFCE/SENAI-CE, s.d. 54p.,il. 2. SOUZA SANTOS, Adalberto B.; BRANCO, Carlos H. C.. Metalurgia dos ferros fundidos

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Apostila Metalurgia dos ferros fundidos cinzentos e nodula…