7/25/2019 Caracterizacao Microestrutural do Cobre Puro

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CARACTERIZAO MICROESTRUTURAL EMECNICA DO AO 5160

Ana Jlia Vaqueiro1

1Graduanda do curso de Engenharia de Produo da Universidade Estadual Paulista Jlio deMesquita Filho !"#$us de %ta$eva& 'o Paulo& (rasil)

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Ga*rielle (arreto1

+,via 'ardella1

'o-ia .a-uri1

RESUMO

/ $resente artigo visa relatar os resultados da an0lise #icro estrutural da

a#ostra de ao 'AE 123 cro#o4#angan5s& a$6s $assar $or $rocessos #etalogr0-icos

de corte& e#*uti#ento& li7a#ento& ultrasso# e $oli#ento8 al9# disso& os e-eitos co#o

dure:a e #udanas das -ases #icroestruturais ta#*9# sero a$resentados e discutidos

ao longo do tra*alho) As t9cnicas a$licadas na $re$arao do cor$o de $rova $ara

an0lise e7ige# o conheci#ento dos conceitos gerais re-erentes ; cada $rocedi#ento&

aliceradas na total ateno e $aci5ncia dos $re$aradores)

Palavras chaveAo 'AE 123) Processos Metalogr0-icos) Fases Microestuturais)

A!STRACT

.his article ai#s to re$ort the results o- the #icrostructural anal

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oDe& sa*e#os que as $ro$riedades dos #ateriais esto intrinseca#ente ligadas

; nature:a de sua #icroestrutura) Assi# sendo& o*servando a #icroestrutura de u#

#aterial& te#4se u#a viso qualitativa dos di-erentes #icroconstituintes e de-eitos

$resentes& o que torna $oss,vel indu:ir as $oss,veis $ro$riedades requeridas)/ e7a#e $ara revelar a #icroestrutura de u# #etal $or #eio 6$tico envolve

*asica#ente tr5s est0gios de $re$arao= o*teno de u#a seo $lana e $olida& realce

da #icroestrutura atrav9s do ataque $re-erencial dos de-eitos e7istentes ou di-erena

locali:ada da co#$osio qu,#ica da a#ostra& e o*servao no #icrosc6$io BCBC) o

entanto& as eta$as inter#edi0rias a essas D0 a$resentadas sero detalhada#ente descritas

no decorrer deste artigo)/ #aterial utili:ado neste estudo 9 u#a a#ostra do ao 'AE 123& co# 3&23H

de !ar*ono8 3&IH de Mangan5s8 3&3H de F6s-oro8 3&3H de En7o-re8 3&H de'il,cio8 e 1H de !ro#o& o qual a$resenta co#o caracter,sticas= *oa te#$era*ilidade& *oa

tenacidade& alta resist5ncia ; trao e ; -adiga& e *oas $ro$riedades aci#a de 33K!) a

condio te#$erado& sua dure:a varia de a I33 V Lescala Vic?ers BCBC)/ ao 'AE 123 cro#o4#angan5s 9 co#u#ente a$licado na -a*ricao de

ei7os auto#otivos& $inos& -i7adores& #olas $lanas& l"#inas de corte& ou seDa& 9 alta#ente

solicitado $ara indstria auto#o*il,stica e $ara -erra#entas #anuais) Al9# disso& 9

usado ti$ica#ente na -a*ricao de #olas se#iel,$ticas e helicoidais $ara ve,culos B2CBNC)

E# su#a& este tra*alho descreve o ensaio #etalogr0-ico $ara a an0lise 6$ticado ao 'AE 123& $er#itindo visuali:ar sua #icroestrutura& na qual $ode#os de-inir as

suas res$ectivas -ases8 $ode#os& ainda& a $artir deste ensaio reali:ado e# la*orat6rio&

identi-icar e de-inir os ti$os de estruturas encontradas $or #eio da an0lise #icrosc6$ica

da a#ostra #et0lica)

(' PROCEDIMENTO E)PERIMENTAL

Para a caracteri:ao #icroestrutural e #ec"nica do ao 123& u#a s9rie de

$rocedi#entos -ora# reali:ados co# o o*Detivo de $re$arar a a#ostra $ara o devido

estudo) / #aterial& estudado a $artir do seu estado *ruto de -uso& 9 co#$osto&

a$ro7i#ada#ente& $or= 3&23H de !ar*ono8 3&IH de Mangan5s8 3&3H de F6s-oro8

3&3H de En7o-re8 3&H de 'il,cio8 e 1H de !ro#o)A $ri#eira eta$a do $rocesso di: res$eito a escolha da seo do #aterial a ser

estudada& de #odo que a seo transversal -oi a selecionada) 'endo assi#& iniciou4se aeta$a de corte& na qual utili:ou4se o #9todo de corte a*rasivo& seccionando a a#ostra

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co# disco de corte -eito de alu#ina Lindicado $ara corte de #ateriais -errosos ;

velocidade I3 r$#) Oeve4se ressaltar que o equi$a#ento 9 encarregado de res-riar a

a#ostra co# 0gua a$6s o t9r#ico do corte& a $artir de seu siste#a de re-rigerao)Por conseguinte& a #assa es$ec,-ica -oi calculada a $artir de #edies da

#assa& di"#etro e es$essura da a#ostra& utili:ando4se u#a *alana de $reciso e u#

$aqu,#etro Les$eci-icados e# Qesultados e Oiscusso)Qeto#ando aos $rocedi#entos de $re$aro do #aterial& utili:ou4se a $rensa de

e#*uti#ento $ara circundar a a#ostra co# a resina *aquelite) / e#*uti#ento a quente

-oi escolhido devido as vantagens que o-erece tratando4se de qualidade& uni-or#idade e

ra$ide:) / #es#o& o$erou co# a te#$eratura #07i#a 1N1R!& res-riando4se& a$6s

#inutos ; te#$eratura de 3R!) Oa #es#a -or#a& a $resso variou de 1 a 1

?gSc#T) Posterior#ente ; eta$a aci#a citada& iniciou4se a eta$a su*sequente ao

e#*uti#ento= o li7a#ento) esta -ase& o #aterial -oi #arcado& e $er$assou $or

sequencia#ento de li7as de car*eto de sil,cio L'i!& de #odo que a cada u#a o

#es#o era rotacionado e# @3R e tra*alhado at9 que -osse $oss,vel visuali:ar a$enas os

riscos decorrentes da li7a utili:ada) As granulo#etrias utili:adas& as quais $rocessara#4

se na seguinte orde#& -ora#= li7a 3 L2I #& li7a 3 L2 #& li7a 33 L #& li7a

233 L1 # e li7a 133 L #) i#$ortante citar que no $rocesso de li7a#ento

utili:a4se 0gua& tanto $or $arte do siste#a de re-rigerao& quanto $ara a li#$e:a da

a#ostra)Anterior#ente a eta$a de $oli#ento& higieni:ou4se o #aterial atrav9s do

Ultrasso#& $rocedi#ento no qual o #aterial 9 e#ergido e# 0gua co# detergente $or

#inutos& a -i# de dei7ar a a#ostra isenta de qualquer #aterial a*rasivo& solventes&

$oeira e outros)Oessa -or#a& seguiu4se $ara o aca*a#ento su$er-icial da a#ostra& deno#inado

$oli#ento L$rocedi#ento o qual 9 reali:ado at9 que no haDa riscos ; t,tulo de ins$eo

visual) Para tal& #ani$ulou4se a a#ostra e# $anos de $oli#ento u#edecidos co#

alu#ina de 1 # e 3& #& res$ectiva#ente)E-etuadas as eta$as aci#a& reali:ou4se o ensaio de dure:a de Vic?ers atrav9s do

#icrodurW#etro digital 'hi#ad:u MV4.& no qual o $enetrador a$licou 3& ?g durante

1 segundos na su$er-,cie da a#ostra) esta eta$a& a -i# de #ini#i:ar erros& -ora#

reali:ados ensaios)Oestarte& co# o $ro$6sito de $re$arar a a#ostra $ara an0lise #icroestrutral& a

#es#a $assou $ela eta$a de ataque qu,#ico $ara visuali:ao de detalhes da

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#icroestrutura) / contraste -oi o*tido a $artir da reao entre a su$er-,cie do #aterial e

o nital H& o qual reagiu durante 3 segundos& ve:es consecutivas)Por -i#& a a#ostra -oi enca#inhada ao #icrosc6$io 6tico do la*orat6rio $ara

an0lise #icroestrutural) Assi# sendo& o*teve4se #icrogra-ias co# au#ento de 3 a 1333

ve:es& as quais $ossi*ilitara# o estudo das -ases constituintes no #aterial estudado)

*' RESULTADOS E DISCUSSO

*'1' C+lc,l% e Es-,&% &a Massa Es.ec/ca

A #assa es$ec,-ica do ao 123 -oi calculada a co#ear da $esage# da

a#ostra e# u#a *alana de $reciso e de #edies da #es#a $or u# $aqu,#etro)

!o#o resultados desses $rocedi#entos o*teve4se #assa de &I g& di"#etro de1&3333 ## e es$essura de &133 ##) Oessa -or#a& o volu#e -oi calculado a $artir do

di"#etro e es$essura de #odo que=

=m

v L%

= 3,5584g

0,4654 cm 7,6459

g

cm

.ratando4se da #assa es$ec,-ica do ao 123 na literatura& o valor encontrado 9

de N&I333 gSc#XBIC) Oessa -or#a& co#$arando a#*os n#eros 9 $oss,vel notar que o

valor alcanado atrav9s dos c0lculos e7$eri#entais diverge 3&@2H do literal) .al

di-erena $ode estar ligada a erros nas #edies do di"#etro e es$essura& *e# co#o os

erros $rovenientes do $aqu,#etro) Ade#ais& acredita4se que o #aterial do estudo -oi

au-erido no estado *ruto de -uso& $ortanto 9 $oss,vel que e7ista# li#itaes e# sua

estrutura cristalina& *e# co#o li#itaes de solidi-icao ou $orosidade& as quais

$ode# ter causado a di-erena entre a #assa es$ec,-ica encontrada na literatura e o

valor encontrado a $artir das #edies)

*'(' E2sa% &e D,re3a &e 4cers

/ ensaio de dure:a do ao 123 -oi reali:ado atrav9s do #icrodurW#etro

digital 'hi#ad:u MV4.& que o$era *aseado no ensaio de dure:a de Vic?ers) Oesse

#odo& o $rocedi#ento iniciou4se co# a a$licao da carga de 3&1 e 3& ?g&

consecutiva#ente& durante 1 segundos $or #eio do $enetrador& a -i# de esta*elecer a

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carga necess0ria $ara o #aterial estudado) !onseguinte& a$licou 3& ?g durante o #es#o

$er,odo de te#$o& sendo avaliada co#o a carga su-iciente $ara a reali:ao do ensaio)

'endo assi#& re$etiu4se tal $rocesso $or ve:es co# o $ro$6sito de #ini#i:ar

erros a $artir do c0lculo da #9dia e do desvio $adro) /s resultados o*tidos -ora#=

TA!ELA 1Qesultados o*tidos a $artir do ensaio de dure:a de Vic?ers

E2sa% D1 789 D( 789 D,re3a :491 N& 2&@ NN( 2& 2&@1 NIN* 2&N 2&N I33; 2&1 2& I325 2&N 2&N N@

M

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?I@URA 1Microgra-ia do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 1337)

?I@URA (Microgra-ia do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 337)

?I@URA *Microgra-ia do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 337)

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?I@URA ;Microgra-ia do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 13337)

As #icrogra-ias a$resentadas re-ere#4se a a#ostra do ao 123 no estado

co#o4rece*ido a$6s trata#ento co# ital H) /*serva4se que e# todas elas a

#icroestrutura a$resenta di-,cil inter$retao& esta condio se d0 devido as li#itaes

da t9cnica utili:ada L#icrosco$ia 6tica) Acredita4se que o #aterial tenha sido au-erido

e# seu estado *ruto de -uso& dessa -or#a& $ode4se di:er que as regies claras so

re-erentes ; -ase -errita e as regies escuras so re-erentes ; -ase $erlita& no havendo a

-ase #artensita)!ontudo& co#$arando4se as #icrogra-ias o*tidas a $artir da $resente an0lise

co# outro estudo B13C& no qual o #es#o #aterial -oi te#$erado& 9 $oss,vel o*servarse#elhanas)

?I@URA 5Microgra-ias do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 1337& sendo a$ri#eira su$osta#ente no estado *ruto de -uso e a segunda te#$erada)

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?I@URA 6Microgra-ias do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 337& sendo a$ri#eira su$osta#ente no estado *ruto de -uso e a segunda te#$erada)

?I@URA Microgra-ias do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 337& sendo a$ri#eira su$osta#ente no estado *ruto de -uso e a segunda te#$erada)

?I@URA BMicrogra-ias do ao 123 a$6s ataque co# ital H& co# au#ento de 13337& sendo a$ri#eira su$osta#ente no estado *ruto de -uso e a segunda te#$erada)

Oada as co#$araes das -iguras & 2& N e I& h0 ind,cios que o #aterial seDa

te#$erado& u#a ve: que no se sa*e certa#ente o hist6rico de $rocessa#ento do

#es#o& dessa -or#a& as regies escuras das #icrogra-ias $oderia# ser re-erentes ; -ase

#artensita) o entanto& seria necess0rio o uso da t9cnica de #icrosco$ia eletrWnica $araidenti-icao detalhada e quanti-icao das -ases da a#ostra)

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;' CONCLUSO

!onclui4se que=

A #assa es$ec,-ica calculada atrav9s do e7$eri#ento LN&2@ gSc#X est0 e#con-or#idade co# o valor da literatura LN&I333 gSc#X8

A diverg5ncia de 3&@2H e# relao ; #assa es$ec,-ica calculada e a encontrada

na literatura $ode ser devido a li#itaes da estrutura cristalina& ou ainda&

li#itaes de solidi-icao ou $orosidade& al9# dos erros de #edio8 A dure:a do #aterial calculada a $artir do e7$eri#ento LNII&3 V est0 de acordo

co# a dure:a te6rica o-erecida $elo $rogra#a 'te!al )3 Lde &33 a I33&33 V8 A t9cnica de #icrosco$ia 6tica li#ita a inter$retao das #icroestruturas8

E7iste a $ossi*ilidade de o ao ter $assado $or .5#$era devido seu hist6rico de$rocessa#ento ser desconhecido8

'e au-erido e# seu estado *ruto de -uso& tratando4se das #icrogra-ias& as regies

claras so re-erentes ; -ase -errita e as regies escuras so re-erentes ; -ase $erlita)

'e te#$erado& as regies escuras so re-erentes& ta#*9#& ; -ase #artensita8 'eria necess0rio o uso da t9cnica de #icrosco$ia eletrWnica $ara identi-icao

detalhada e quanti-icao das -ases da a#ostra de -or#a)5' ANE)OS

ANE)O A B@C

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6' RE?ERNCIAS !I!LIO@R?ICAS

B1C !linging V) in= A !%ra.h# % :e2r# Cl-%2 S%rF#& $) Y Ois$on,vel e#=htt$=SS>>>)sor*

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BC1)FAZA3& !A J)[& A Pr+-ca Me-al%r+ca'Ed) e#us& 'o Paulo& 1@I3)

BC'%+VA& Antonio !arlos et al) Mec"nica= Tec2%l%a &%s 8a-eras e 2&,s-ral' 'oPaulo= Fundao Padre Anchieta& 311) !oleo .9cnica %nterativa) '9rie Mec"nica& V)'

BC!/'.A E '%+VA& A) +) V) \ ME%& P) Q) A>%s e las es.ecasG] ed)& Editora Edgar(l^cher& 332)

B2C A_/' P/Q. !o#ercial de Aos +.OA) O a>% SAE 5160 e s,as a.lca>Hes )Ois$on,vel e#= htt$=SS>>>)acos$orte)co#)*rSaco4sae4123

BNC FAV/Q%. Aos Es$eciais +.OA) A>%s C%2s-r,>=% Mec2ca J a>% SAE 5160)Ois$on,vel e#= htt$=SS>>>)-avorit)co#)*rS$rodutosSacos4construcao4#ecanicaSaco4sae4123

BICEUQ/PEA '.AOAQO EUQ/!/OE) E,r%c%&e 1 Ac-%2s %2 S-r,c-,res K Par-1'( @e2eral Ac-%2s J Ac-%2s %2 s-r,c-,res e.%se& -% re' EN4 11K1K(' !E)

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