ANÁLISE METALOGRÁFICA, ENSAIO DE TRAÇÃO E DURÔMETRO

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Embutidora Metalográfica.

O próximo passo é o lixamento, etapa esta que tem por objetivo eliminar os riscos e marcas causadas na etapa de corte. O lixamento manual é feito com embaixo d’água, reduzindo o atrito e limpando as impurezas. O processo começa pela lixa mais grossa, e vai até a mais fina, entre as diversas lixas o corpo de prova é girado em 90 graus, assim mudando a direção das imperfeições, e com a redução do grão da lixa, obtém-se uma superfície quase perfeita, eliminando as imperfeições das lixas anterior.

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Lixadeira Metalográficas Manual.

Após o lixamento, é feito o polimento em feltro com alta rotação, que visa um melhor acabamento superficial. Nesse processo é utilizado o óxido de alumínio com 0,3µm, que garante uma superfície praticamente perfeita e ainda para garantir um melhor acabamento as peças foram movidas no sentido contrário ao da politriz, deixando o corpo de prova com aspecto de um espelho.

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Máquina politriz e corpo de prova após passar pelo processo de polimento.

Após serem visualizadas inclusões e porosidades no microscópio metalográfico foi realizado o ataque químico, que tem por objetivo permitir visualização dos contornos de grãos e as diferentes fases na microestrutura. Foi utilizado um reagente ácido conhecido como Nital, que é colocado em contato com a superfície da peça por alguns segundos começando a corroer a amostra pelo contorno de grão, por ser a zona mais reativa. O tempo de contato deve ser cronometrados para acabar não queimando demais e acarretar na necessidade de refazer o processo desde o lixamento. Após o contato com o Nital a superfície é colocada em contato com o álcool, após feito isso o material pode ser analisado.

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Microscópio Metalográfico

2.2 ENSAIO DE TRAÇÃO

Esse ensaio mecânico consiste em colocar um corpo de prova à uma força crescente na direção axial ao corpo de prova, levando o mesmo a romper. Os esforços realizados são medidos na máquina e apresentado através de gráficos.

Para realizarmos esse tipo de ensaio, são necessários corpos de prova com medidas padrão, que foram usinados pelo monitor antes da aula, para assim não perdermos tempo e poder concentrar o tempo na realização do ensaio em si.

Os corpos de prova foram presos pelas cabeças nos mordentes da máquina e os ensaios de tração foram realizados, primeiramente com o aço 1020 e após com o 1045.

Com o ensaio de tração, muitas propriedades são obtidas, como o limite de escoamento, limite de ruptura, limite de resistência a tração, além do alongamento que o corpo de prova resiste e a estricção que o mesmo suporta antes de partir-se.

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Máquina utilizada para Ensaio de Tração

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Corpo de Prova de seção circular

2.3 ENSAIO DE ABSORÇÃO IMPACTO (CHARPY)

Esse ensaio consiste em submeter um corpo de prova primeiramente entalhado a um impacto causado por um martelo pendular. Com esse ensaio podemos determinar a energia absorvida pelo corpo de prova. As medições são feitas observando o diferença de altura entre o início do ensaio e após o martelo atingir o corpo de prova.

Este ensaio é amplamente utilizado para avaliarmos o comportamento dos materiais ao serem submetidos a impactos, que geralmente diferenciam-se entre dúctil e frágil. Este comportamento varia conforme a temperatura á que o corpo de prova é testado. Sendo assim, podemos ter materiais dúcteis, agindo como frágeis, quando estão a baixas temperaturas.

No modelo utilizado, Charpy, refere-se ao método de entalhe do corpo de prova, podendo este ser do tipo A, B ou C. Sendo o “A” com entalhe em forma de; o “B” em forma de um buraco de fechadura e por fim os do tipo “C”, que são entalhados em forma de U.

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Máquina utilizada para realiza o ensaio de impacto

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Tipos de Corpo de Prova que podem ser utilizados no método Charpy.

2.4 ENSAIO DE DUREZA

A dureza é a uma propriedade mecânica que é amplamente utilizada para estudo e pesquisa para novos materiais, e também para compararmos diferentes materiais. Existem diferente métodos para análise de dureza, sendo eles Brinell, Rockwell e Vickers.

No nosso ensaio utilizamos a escala Rockwell C, que é realizado em três etapas, na primeira, o corpo de prova é submetido a uma pré-carga,, para garantir um bom posicionamento do indentador. Na segunda etapa, aplica-se a carga maior que é somada a pré-carga, resultando na carga total do ensaio. Na terceira etapa é retirada a carga e então a profundidade da impressão feita pelo indentador é dada diretamente no mostrador sob forma de um número de dureza, lido em uma escala apropriada ao penetrador e à carga utilizada.

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Durômetro

3 RESULTADOS

3.1 ANÁLISE METALOGRÁFICA

3.1.1 AÇO 1020

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Metalografia do aço 1020

Aço com 0,2% de carbono. Aonde a parte clara é a ferrita pró-eutetóide e a parte escura é a perlita, em comparação com o aço 1045, tem menos quantidade de carbono e perlita, aumentando ferrita pró-eutetóide.

Nas partes pretas que são perlita, não podemos ver as lamelas intercadas de ferrita e cementita pois o microscópio utilizado não contem resolução para tal aproximação, que seria necessário o uso de um Microscópio Eletrônico de Varredura, conhecido como MEV.

3.1.2 AÇO 1045

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Metalografia do aço 1045

Aço com 0,45% de carbono. Aonde a parte branca é