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Macrografia 123, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Macrografia 123

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 30/03/2010

jose-eduardo-nehring-1
jose-eduardo-nehring-1 🇧🇷

4.5

(6)

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Baixe Macrografia 123 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba Av. Monsenhor Martinho Salgot, nº 560 – Bairro Areião CEP: 13414-040 – Piracicaba SP Fone: (019) 3421-4982 “MACROGRAFIA” Genner P. Morraes Daniel Galzerano Nicolette R.A.: N004202 R.A.: N004208 Gleison José Colletti R.A.: N004561 Paulo dos Reis R.A.: N004693 Piracicaba 2005 1 ÍNDICE 1 1. OBJETIVO.................................................................................................................. 2 2 2 - INTRODUÇÃO.......................................................................................................... 3 2.1 ......................................................................................................................................... 2.2 2.1. Macrográfia................................................................................................... 3 2.3 Preparo do Corpo de Prova.............................................................................................. 3 2.3.1 Escolha e localização da secção a ser estudada............................................................... 4 2.3.2 2.2.2. Realização de uma superfície plana e polida no lugar escolhido......................... 6 2.3.3 ......................................................................................................................................... 2.3.4 2.2.3. Ataque dessa superfície por um reagente químico adequado................................ 7 2.3.5 2.2.4. O Método de Baumann. ........................................................................................ 10 3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS........................................................................ 13 4 RESULTADO DA ANÁLIZE.......................................................................................... 13 5 5. CONCLUSÃO............................................................................................................. 13 6 ......................................................................................................................................... 7 6. BIBLIOGRAFIA......................................................................................................... 14 1. OBJETIVO 2 Figura: 1 Assim sendo, não é prudente concluir que uma barra apresenta uma segregação maior do que outra, conhecendo-se apenas sua secção longitudinal. A fig: 2 ilustra um 0 0 1 Fcaso desses. Na fig:3 e nas macrografias representadas nas figuras 4 pode -se notar a diferença de aspecto em porcas cortadas transversal ou longitudinalmente provenientes de barras com segregação central. Figura: 2 Figura: 3 Figura : 4 Nas peças moldadas, isto é, fundidas diretamente na sua forma definitiva, o corte é 0 0 1 Fguiado apenas pela forma da peça, preferindo-se contu do, aquele que interesse algum ponto vital, ou que seccione transversalmente suas arestas ou cantos vivos para se 0 0 1 F 0 0 1 Fapre ciar a forma da estrutura den drítica nesses pontos ou a eventual existência de 0 0 1 Fpeque nas fissuras, que aí ocorrem com freqüência. 0 0 1 FDe um modo geral, o exa me macrográfico de uma peça moldada de aço, visa a 0 0 1 Fdimen são e disposição da estrutura dendrítica, falhas, bolhas, porosidades, e às vezes alguma segregação. Dos ferros fundidos, só os mesclados e coquilhados apresentam interesse sob o ponto de vista macrográfico; nos primeiros pode-se apreciar as dimensões dos pequenos núcleos de ferro fundido cinzento. sua quantidade e modo de distribuição; nos segundos, a profundidade da parte coquilhada e a maneira como se processa a transição para o resto 5 0 0 1 Fdo material. A posição do corte nesses casos depende naturalmen te da peça e do que se deseja verificar. 2.2.2. Realização de uma superfície plana e polida no lugar escolhido. A obtenção da superfície compreende duas etapas: - A do corte ou do desbaste; - A do polimento. 1) A do corte 0 01 Fé feita com serra ou com cortador de disco abrasi vo ("cut-off") e localiza a superfície a examinar; quando esse meio não é viável, recorre-se ao desbaste que é praticado com o esmeríl comum ou com auxílio da plaina até atingir a região que interessa. Por meio de uma lima fina, ou, então, uma lixa de ira mecânica, termina-se esta primeira etapa, finda a qual, ter-se-á conseguido uma superfície plana bem retificada e com a orientação desejada. Todas essas operações deverão ser levadas a cabo com a devida cautela, de modo a evitar não só encruamentos locais excessivos, bem como aquecimentos a mais de 100°C em peças temperadas, fenômenos que seriam mais tarde postos em evidência pelo ataque, perturbando a interpretação da imagem. 2) O polimento é iniciado sobre lixa, em direção normal aos riscos de lima ou de lixa 0 0 1 Fgrossa já existentes, e é levado até o completo desa parecimento destes. Depois se passa para a lixa mais fina seguinte, mudando de 90° a direção de polimento e continuando-o igualmente até terem desaparecido os riscos da lixa anterior, e assim por diante até papel de lixa metalográfica 0. O polimento (lixamento) é geralmente feito atritando a superfície sobre a lixa, mas quando a peça é grande, pode-se prende-Ia numa morsa, com a face a polir voltada para cima, e passa-se então a lixa com auxílio de uma régua. É preciso ter cuidados especiais para não arredondar as arestas do corpo de prova, defeito muito freqüente quando o operador não tem ainda a necessária experiência. O polimento não deve ser levado até um 0 0 1 F 0 0 1 Facabamento especular, primei ramente porque torna o ataque mais difícil e irre gular em 0 0 1 Fvirtude do reati vo não "molhar" por igual a superfície, e em segundo lugar porque cria 0 0 1 F 0 0 1 Fdificulda des por ocasião de ser foto grafada, devido a reflexos prejudiciais. 6 É conveniente passar um pano sobre a superfície em polimento cada vez que se vai mudar de lixa, para não contaminar a nova com resíduos da anterior. Findo o polimento, a 0 0 1 Fsecção é cui dadosamente limpa com um pano ou com algodão. Com a superfície nesse estado já se notam, por vezes, algumas particularidades como: restos do vazio, trincas, grandes inclusões, porosidades, falhas em soldas, mas é indispensável proceder-se a um ataque com reativos químicos para pôr em evidência as outras heterogeneidades. 2.2.3. Ataque dessa superfície por um reagente químico adequado. Quando uma superfície polida é submetida uniformemente à ação de um reativo, acontece, quase sempre, que certas regiões são atacadas com maior intensidade do que outras. Esta diferença de atacabilidade provém habitualmente de duas causas principais: 0 0 1 Fdiversidade de com posição química ou de estrutura cristalina. A imagem assim obtida constitui o 0 01 F"as pecto macrográfico" do material. O contato do corpo com o reativo pode ser obtido de três modos: 0 0 1 F1) Mergulhando a superfície polida numa cuba contendo certo vo lume de reagente (é o chamado por ataque por imersão); 0 01 F2) Esten dendo uma camada de reativo sobre a seção em estudo, com auxílio de 0 0 1 Fum pincel ou chumaço de algodão e, acompanhando o ataque, re gularizá-Io se for preciso ( é o ataque por aplicação); 3) Lançando mão de um papel fotográfico, convenientemente umedecido com um reagente apropriado, aplicando-o sobre a superfície polida, e obtendo sobre ele um decalque da maneira como se encontram distribuídos os sulfuretos ( é o método de impressão direta de Baumann ). Conforme sua duração e profundidade, classificam-se os ataques em lentos ou profundos e rápidos ou superficiais. Estes últimos são os mais empregados. Os ataques lentos visam obter uma corrosão profunda do metal, com relevo acentuado. Empregam-se em alguns casos em que o reativo rápido não dá contraste suficiente como em certas estruturas fibrosas. o ataque lento pode durar horas e mesmo dias. O principal reativo utilizado nesse gênero de ataque (para produtos siderúrgicos) é o ácido sulfúrico a 20%, em água. 7 Este reagente é aconselhado para revelar linhas de deformação em material pouco encruado, "linhas de Lüders" . 2.2.4. O Método de Baumann. No método de impressão direta de Baumann, emprega-se uma folha de papel fotográfico comum, de brometo de prata, de preferência mate (sem brilho), que é colocada mais ou menos um minuto numa solução aquosa de ácido sulfúrico (1 a 5%), na ocasião de ser usada. A folha assim preparada é retirada da solução e, depois de se deixar escorrer um pouco o excesso de líquido, é aplicada sobre a superfície polida, com as devidas precauções para assegurar um contato perfeito, sem deslocações, e evitar a 0 0 1 Finterposição de bolhas de ar. Depois de 5 minutos é o papel retirado e mer gulhado em fixador comum de hiposulfito de sódio, durante uns dez minutos e em seguida lavado em água corrente durante uma hora. Todas essas operações podem ser feitas à luz do dia. 0 0 1 FAs regiões ricas em sulfuretos dão manchas pardas ou pretas, por que o ácido sulfúrico decompõe essas inclusões, com desprendimento de gás sulfídrico (H2S) que, por sua vez, reage com o brometo de prata da camada sensível do papel fotográfico, produzindo sulfureto de prata que fica impregnado na gelatina do papel. O fixador de hiposulfito elimina a parte do brometo não atacada e deixa inalterada a parte atacada. Habitualmente há muita semelhança entre a imagem obtida por este processo e a 0 0 1 Fobtida pelo reativo de iodo, quanto à forma da segre gação, bolhas, estruturas fibrosas. Regiões com teores diferentes de carbono, manganês, silício ou fósforo, regiões somente ricas em fósforo ou que sofreram alterações estruturais de origem térmica não são detectáveis pelo processo de Baumann. Não há uma relação bem definida entre a intensidade das imagens produzidas pela impressão de Baumann e o teor de enxofre, mesmo mantidas constantes tôdas as condições do ensaio: concentração da solução, temperatura ambiente, duração de aplicação, qualidade do papel, etc. Entretanto, de um modo geral, impressões muito 0 0 1 Fescuras ou muito claras correspondem, respectivamente, a materiais com mui to ou pouco enxofre. 10 Cabe aqui, porém, uma advertência séria: nos produtos laminados nos quais os sulfuretos tomam disposição de estrias muito alongadas, verificar-se-á que a impressão obtida em secção transversal é sempre muito mais intensa do que a obtida em secção longitudinal, embora o material seja o mesmo e homogêneo. A fig: 5 explica o fenômeno: Figura: 5 Na secção transversal o reativo atinge os filetes de impurezas de topo e penetra 0 0 1 Fprofundamente por eles, de senvolvendo assim maior quantidade de H2S do que no caso 0 0 1 Fda secção longitudinal. Por esta razão, não se pode comparar a secção longitu dinal de um material com a transversal de outro. E se se quiser fazer uma segunda impressão de Baumann ou extrair um corpo para exame micrográfico, será preciso desbastar muito mais a secção transversal do que a longitudinal para se obter uma nova superfície realmente não afetada pelo ensaio anterior. A seguir tem-se alguns exemplos de impressões de Baumann: Fig: 6 – Barra com segregação e restos do vazio; Fig: 7 – Tubo caldeado de topo, feito de chapa com segregação; Fig: 8 – Ferro de pacote; Fig: 9 – Barra com segregação quadrada; Fig: 10 – Barra com sulfuretos uniformemente distribuídos; Fig: 11 – Bolhas periféricas; Fig: 12 – Tubo grosso sem emenda feito de barra com segregação quadrada. Fig: 6 a 12 --- Reprodução de impressões de Baumann. Fig: 13 a16 – Reprodução de impressão de Baumann. Fig: 13 – Barra chata com segregação mais intensa segundo um cordão elíptico; Fig: 14 – Barra redondas apresentando concentrações de impurezas na parte de segregação mais intensa e leve segregação segundo as bissetrizes dos quatro cantos do lingote original; 11 Fig: 15 – Barra chata com segregação uniforme de sulfuretos, nitidamente delimitada; Fig: 16 – Barra chata de ferro pludado. Fig: 17 a 20 – Reprodução de impressão de Baumann. Fig: 17 – Seção de um trilho com segregação em forma de cauda de andorinha; Fig: 18 – Segmento de aço moldado notando-se a estrutura dendrítica grosseira; Fig: 19 – Segmento de parafuso feito de barra laminada, filetada com tarraxa; Fig: 20 – Duas chapas de composição química diferentes. Fig: 21 – Reprodução de Baumann de um trilho rompido em serviço, apresentando intensa segregação. Notam-se áreas claras menos ricas em sulfuretos e trincas. Fig: 22 – Reprodução da impressão de Baumann de um segmento de eixo restaurado por solda. A área mais clara corresponde à parte restaurada. Fig: 23 – Reprodução de uma impressão de Baumann de eixo. Observa-se o desenho formado pela segregação apresentando no centro uma região isenta de sulfuretos. 12
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