Aço inox 304 com corrosão superficial em campo. Avaliação de integridade deste aço realizada por metalografia.
Reagente Kalling
O reagente de Kalling é de grande utilidade na análise metalográfica, pois permite atacar diferentes ligas de inox e revela detalhes microestruturais.
Material Aço Inox AISI 304
Aço Inox 304. Laminado.
Liga típica de uso na fabricação de trocadores de calor, tubos com exposição química e outras aplicações de corrosão média.
TÉCNICA METALOGRÁFICA
Ensaio MetalográficO para Avaliação de Sensitização
Microscópio: Microscópio Ótico Invertido
Iluminação: Direta
Aço inox 304 austenítico sensitizado com corrosão em campo. Presença de carbonetos de cromo em contorno de grão. Ataque: Kalling’s. Aumento 200x.
Comentários
A sensitização de aços inox 304 também pode ser verificada com reagente de Kalling. Este ataque pode delinear a precipitação de carbonetos de cromo no contorno de grão austenítico. O ataque com Kalling é uma alternativa ao ataque com ácido oxálico eletrolítico, nos casos onde não é possível executar os ataques eletrolíticos.
Veja a mesma liga atacada com oxálico eletrolítico aqui.
Links Úteis
ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys
ASTM A262 Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels
ASTM E340 Standard test method for macroetching metals and alloys
ASTM E381 Standard method of macroetch testing steel bars, billets, blooms and forgings
ISO 4969 Steel — Etching method for macroscopic examination
Os cursos e treinamentos em Metalurgia e Materiais da TestMat estão de volta no formato online. Já estão em nosso portal de ensino a distância, nas modalidades ao vivo e gravadas os tradicionais cursos em Metalurgia de:
A TestMat oferece agora os cursos e treinamentos em engenharia na modalidade online, ou em eventos ao vivo.
Cursos por EAD com Treinamento Prático
Os cursos com módulo prático presencial são: Metalografia, Réplica Metalográfica e Macrografia. Os alunos irão realizar os módulos presenciais tanto na sua empresa, ou nos laboratórios da TestMat.
Parece estranho um curso de Metalografia, ou Macrografia por EAD?
A princípio pode parecer… Mas com certeza são cursos excelentes que permitem um aprendizado teórico aprofundado. Os dias de prática posterior são muito mais proveitosos. A teoria é dada em aulas com exercício que ajudam a compreender o tema e o Professor está disponível entre as aulas através das ferramentas de ensino. Com o andamento das aulas teóricas ao longo dos dias o aluno pode preparar as suas dúvidas que deseja sanar no ensino prático, tornando assim a atividade prática mais objetiva para o aluno.
Os cursos em metalurgia ao vivo da Testmat tem diversas atividades no portal EAD, que ajudam no aprendizado de conceitos importantes da ciência dos materiais e metalurgia.
Após 20 anos de treinamentos presenciais e híbridos escolhemos por esta melhoria em nossa grade de treinamentos em processos metalúrgicos e engenharia de materiais.
Mas o que é treinamento híbrido em metalurgia?
O treinamento híbrido funde duas abordagens bem sucedidas no treinamento: eventos presenciais e instrução presencial. As proporções dessas abordagens podem variar conforme o treinamento que está sendo cursado. Por exemplo, no curso de Análise de Falhas os alunos são direcionados para completar módulos teóricos específicos on-line e ao vivo, antes de começar o módulo prático de execução da análise de falha. O curso de tratamento térmico tem somente atividades online, incluindo as atividades práticas. Assim, não há um padrão para o treinamento híbrido. Mas a ideia geral é fornecer aos alunos uma síntese tanto do aprendizado virtual quanto presencial, a fim de aproveitar os benefícios de cada um. O treinamento híbrido nem sempre é fácil de conseguir, pois requer uma quantidade significativa de infraestrutura virtual e presencial para estar disponível. Mas como quase todos fizeram investimentos recentes em treinamento virtual, a maior parte dessa infraestrutura necessária está agora amplamente disponível.
Desta forma, a TestMat procurou uma plataforma sólida e internamente trocou muitas idéias para chegar neste formato exclusivo. Os cursos mantém a qualidade consagrada após anos no mercado estando aliada à tecnologia mais avançada de aulas online.
Plataforma de EAD TestMat
EAD Testmat em Metalurgia e Materiais. Conhecimento e Prática juntos no aperfeiçoamento de seus alunos.
A plataforma de EAD da TestMat é uma das mais modernas no mercado e é utilizada por diversas Universidades. Com a plataforma é possível estar matriculado em mais de um curso na TestMat, frequentar as aulas, realizar as atividades pós aula de desenvolvimento pessoal, fazer as avaliações intermediárias para verificar os pontos de conhecimento que necessitam ainda de aprofundamento e entrar em contato com o Professor.
Entendemos que o desenvolvimento da Metalurgia no Brasil é forte e constante e assim o ensino de Metalurgia e Materiais também precisa seguir seu caminho de aprimoramento.
Veja um vídeo dos principais cursos disponíveis aqui.
Aproveite para conhecer todos nossos cursos oferecidos aqui.
Fique à vontade para entrar em contato conosco pelo WhatsApp para mais informações. Será um prazer atendê-lo!
Macrografia de Terminais Condutores – Chicotes Elétricos
Crimpagem, ou ‘crimp’, é uma característica importante na avaliação de chicotes e cabos. A análise desta característica pode ser feita por macrografia, ou metalografia. A norma de referência é:
IEC 60352-2 – Solderless connections – Part 2: Crimped connections – General requirements, test methods and practical guidance.
A avaliação destes terminais é necessária para garantir que estes não se soltem durante o uso em campo. Assim, várias características são avaliadas por metalografia/macrografia por imagem: como a conformação (compactamento), números de fios do cabo, seção do cabo e dimensões do terminal após a conformação.
Análise Macrográfica Crimpagem
Terminal de Latão e condutor de cobre. Seção transversal. Ataque: FeCl3 Aumento: 10x.
Análise Macrográfica da Crimpagem de Condutores. Seção Transversal. Ataque: FeCl3. Aumento: 10x
A Testmat presta serviços de Análise Macrográfica em vários produtos da indústria automotiva, veja mais aqui.
Nossos Cursos mudaram para ensino híbrido – Curso Metalografia EAD
Curso Metalografia EAD. Análise Metalográfica por Metalografia Colorida. Liga de Alumínio soldada por FSW. Ataque: Barker’s Eletrolítico
Curso Metalografia EAD: Teórico Ao Vivo + Parte Prática Lab Testmat
Já ouviu falar em ensino híbrido, ou blended learning na Metalurgia e Engª de Materiais?
Trata-se de um curso de metalografia à distância com ensino prático em laboratório. Assim, esse treinamento tem atividades virtuais ao vivo (web) e presenciais no laboratório. Essa modalidade de aprendizagem se apresentou como solução entre os anos 2021 e 2022 e agora se tornou padrão na Testmat. Esse treinamento híbrido permite que o aluno não se desloque por muito tempo conciliando o aprendizado durante a semana de trabalho e a parte prática focada no laboratório garante o aprendizado com o uso das técnicas práticas em situações similares às rotinas de trabalho, como no curso de análise metalográfica. O resultado é muito bom! Isso porque ela adiciona o elemento da interação e troca de experiências pessoalmente, sem deixar de lado a comodidade e flexibilidade características do ensino remoto.
Objetivo do Curso Metalografia EAD
Capacitar o profissional a executar ensaios metalográficos completos em diversos materiais, utilizando no treinamento os equipamentos do laboratório. Apresentar as diversas técnicas de ataques metalográficos, metalografia quantitativa e cálculos envolvidos para determinação de fases, tamanho de grão, entre outros. Indicado para metalógrafos iniciantes, ou para metalógrafos com experiência que procuram um curso de revisão amplo onde poderão adquirir novos insights, dicas e novas tratativas de problemas.
Metodologia
O treinamento da Testmat é dividido nos seguintes módulos: Módulo Teórico Ao Vivo e Módulo Prático em Laboratório. O Módulo Prático é agendado num terceiro dia adicional específico.
Conteúdo Programático
Introdução aos materiais
Seleção e retirada e preparação de amostra
Microscopia ótica e tipos de microscópios existentes
Origem da microestrutura nos processos metalúrgicos
Análise de Inclusões
Classificação de Microestruturas
Metalografia Quantitativa: Relações da metalografia quantitativa mais comuns
Medições com microscópio
Técnicas de ataque – Estudos de caso
Metalografia como controle de processo
Gestão do laboratório conforme ISO IEC 17025
Softwares de análise de imagem
MEV – Microscopia eletrônica de varredura
Formato
Aulas ao Vivo (Google Meet, ou Equivalente) na forma de apresentações com atividades por EAD e exemplos práticos
Ao término, será realizado o curso Prático no laboratório da Testmat ou no Cliente, conforme disponibilidade e adequação logística. O objetivo é aplicar as ferramentas e as técnicas aprendidas
Duração estimada: 16h Ao Vivo + 1 dia Prático
Aulas das 17h às 20h, em cinco datas, conforme agenda
Veja nossa agenda com todos os cursos nesse novo estilo de treinamento!
Para os alunos também disponibilizamos diversos grupos de trabalho, como o de Metalografia do Linkedin. Neste é possível conversar com outros profissionais e trocar experiências com a comunidade. Adicione-se e fique atualizado!
Réplica Metalográfica em Dutos Petrobrás e Turbina Endesa. Avaliação de Vida Residual e Falha em Campo.
Serviço de Réplica Metalográfica
A metalografia de campo, ou metalografia não destrutiva (END) é uma excelente técnica para a inspeção em campo, podendo assegurar a qualidade de juntas soldadas e avaliar a vida residual de equipamentos industriais.
O que é réplica Metalográfica?
A réplica metalográfica é uma técnica que permite a análise da microestrutura de um equipamento, ou componente sem a necessidade de danificá-lo para o ensaio. Na réplica metalográfica nenhuma amostra é retirada do produto, e sim uma cópia da microestrutura é feita em cada um dos pontos de inspeção. A réplica metalográfica também é conhecida como metalografia de campo, ou metalografia não destrutiva, sendo assim uma técnica de END também. Esta inspeção é padronizada por diversas normas, entre elas a ASTM E1351 – Standard Practice for Production and Evaluation of Field Metallographic Replicas.
Como Analisar uma RéplicA
A metalografia de campo permite que seja registrado na réplica (cópia) a microestrutura do material, a qual poderá ser analisada por microscopia eletrônica ou ótica. É possível, dependendo da qualidade da réplica, a análise química por EDX-MEV de alguns precipitados encontrados na microestrutura.
Tipos de Metalografias de Campo
As metalografias de campo podem ser divididas em duas categorias:
Metalografia in-situ
A metalografia in-situ é a análise do ponto de inspeção com o microscópio propriamente dito. Existem microscópios específicos para realizar a metalografias sobre os equipamentos.
Metalografia com extração de réplica
A metalografia por réplica não é feita no campo. Porém, a micrografia do material é copiada em acetato ou resina. Esta cópia e analisada posteriormente em laboratório.
Etapas no Serviço de Réplica Metalográfica
O serviço de réplica metalográfica segue as seguintes etapas:
Identificação dos locais de análise
Preparação por lixamento
Polimento
Ataque com reagente metalográfico
Colagem e remoção de acetato (no mínimo 2 por ponto de inspeção)
Análise em laboratório no Microscópio Ótico ou Eletrônico
Emissão da Laudo
Réplica Metalográfica Caldeiras
A réplica também é uma técnica indispensável na avaliação da vida residual de equipamentos.
Para a avaliação da vida residual de caldeiras a Testmat também realiza os seguintes ensaios adicionais: Medição de Espessura por Ultrassom e Avaliação de Durezas em campo nos Pontos Críticos.
A equipe da Testmat está disponível 24h para a realização deste tipo de inspeção em todo o território nacional.
Análise de falhas em componentes de aço carbono cementado 20MnCr5
O 20MnCr5 é um material utilizado no powertrain automotivo. Assim, a análise de falhas que envolvem componentes fabricados com este material são de grande relevância na indústria automotiva.
Histórico – Distribuição das falhas e sua freqüência
O histórico de falha indica uma vida curta (algumas horas de uso), com a falha ocorrendo no início de sua vida considerando a sua vida esperada (mais de 10 anos). Nesta fase, as falhas ocorrem devido à problemas de fabricação, qualidades de matéria prima inadequadas, entre outras. A quantidade de falhas ocorridas também foi elevada também indicando o período de falhas em início de vida.
Distribuição das falhas e sua frequência ao longo da vida do produto.
Caso a falha tivesse ocorrido após um ano, probabilidade de grandes quantidades de falhas seria menor e os problemas de falhas estariam relacionado muito provavelmente com parâmetros de projeto. As falhas em fim de vida estão relacionadas com o desgaste do material e mecanismos de fadiga.
Características do 20MnCr5 para Análise de Falhas
O DIN 20MnCr5 é um aço com baixo teor de carbono para processo de fabricação com tratamento térmico superficial por cementação, com boa temperabilidade e alcançando boa resistência ao desgaste devido à alta dureza superficial após o processo de têmpera no tratamento térmico. O tamanho de grão reduzido proporciona uma boa tenacidade e resistência à fadiga. É um material selecionado para componentes de caixa de câmbio, engrenagens e outra peças de alto desgaste. Pode ser fornecido com teor de enxofre controlado para proporcionar boas propriedades de usinagem com ótimo acabamento superficial.
Variáveis de Processo Importantes na Análise de Falhas
O processo de cementação do DIN 20MnCr5 deve ser controlado com grande atenção ao potencial de carbono para evitar a formação de rede de carbonetos na superfície da peça nas regiões cementadas. A imagem a seguir da análise de falhas apresenta uma formação de rede de carbonetos numa amostra preparada sem ataque.
O processo precisa ter uma fonte de carbono com craqueamento controlado, e devem ser evitados os processos de cementação por via sólida, que tem um potencial de carbono muito elevado.
Figura 01 – Análise de falhas. Metalografia da superfície do corpo de prova cementado por via gasosa. Rede de carbonetos visível na superfície da amostra somente polida. Ataque: Nenhum. Aumento: 200x.
Outro ponto crítico no controle deste processo metalúrgico de cementação é a temperatura e tempo de exposição do material nestas altas temperaturas. Caso estas temperaturas solubilizem os elementos de liga adicionados para ancorar os contornos de grão austeníticos poderá ocorrer crescimento de grão exagerado e em alguns casos, o crescimento anormal de grão. A presença de grãos crescidos anormalmente é um fator que diminui severamente a tenacidade do material.
Importância do Tamanho de Grão na Análise de Falha
Na análise de falhas do componente verificou-se o tamanho de grão após o tratamento térmico e foi possível caracterizar na superfície da amostra grãos com crescimento de grão anormal. Esta microestrutura foi revelada por ataque químico metalográfico indicado para revelação de tamanho de grão austenítico, o Tepol. A medição de tamanho de grão segue a norma ASTM E 112, e no caso foram medidos na figura abaixo os grãos com crescimento anormal somente. Veja mais sobre Medição de Tamanho de Grão aqui.
Figura 02 – Análise de falha. Metalografia do 20MnCr5 após cementação e têmpera. Superfície polida e atacada. Grãos com crescimento anormal forma medidos com média acima de 60µm. Ataque: Tepol. Aumento: 200x.
Análise de Falhas: Alterações Microestruturais e Vida em Campo
Um filme de carbonetos formado no contorno de grão austenítico do material é um fator que diminui a resistência do material severamente nestas regiões. Como o carboneto é frágil, com o esforço mecânico elevado, este se rompe facilmente ao longo da região precipitada. Isto fornece ao material a característica de comportamento frágil em tensões de trabalho. No caso de falha analisado, a ruptura percorreu esses precipitados e em regiões isoladas onde esse carboneto não se formou é visível a formação de alvéolos de deformação plástica. No caso a análise microestrutural descreveu comportamento do mecânico do item em campo e foi uma fato conclusivo na análise da falha da peça.
Desta forma, resultado de uma microestrutura cementada, temperada e revenida com carbonetos precipitados em contorno de grão e com grãos austeníticos crescidos anormalmente é uma estrutura frágil em campo. A figura a seguir apresenta a fratura típica do item após curto serviço em campo.
Figura 03 – Análise de falhas. Microscopia Eletrônica de Varredura. Superfície de falha com presença de fratura frágil com propagação da fratura intergranular provavelmente pela presença dos carbonetos em contorno de grão (setas vermelhas) com algumas regiões com característica dútil, ou alveolar (setas verdes). Aumento: 2000x.
Conclusão
A Análise de Falhas é uma técnica multidisciplinar que envolveu neste caso parâmetros de controle e manutenção do forno de tratamento térmico e seus efeitos negativos sobre a qualidade microestrutural no material da peça com falha. Veja mais sobre métodos de análise de falhas aqui.
Análise de falhas mecânicas podem indicar influências de parâmetros de processo ou de manutenção de equipamentos inadequados. Veja mais sobre Serviços da TestMat aqui.
Busca mais informações sobre Métodos de Análise de Falha, veja mais em nossos cursos aqui.
Lixamento NA Metalografia – Qual a Importância na preparação?
A análise metalográfica é realizada em várias etapas. Cada uma delas é de extrema importância para a boa preparação de amostras para análise microestrutural (veja figura abaixo). O lixamento da amostra é uma etapa inicial na preparação e se esta etapa for feita incorretamente poderá prejudicar o polimento, metalografia final e as imagens do laudo.
Lixamento Metalografia. Etapas da Metalografia. Preparação para Análise Microestrutural. Exemplo para Metalografia de Campo.
Esta etapa necessita ser feita com cuidado, com boas lixas na sequencia correta (Exemplo 200, 400, 600 e 1200) e com fluído refrigerante adequado. O fluído refrigerante pode ser água para grande maioria das amostras metálicas. Em alguns casos utiliza-se álcool para um melhor acabamento final das inclusões não metálicas (tipos de refrigerante no lixamento, veja aqui).
No caso das lixas é necessário escolher inicialmente o padrão da lixa: FEPA ou ANSI / CAME. O padrão FEPA é seguido pelas indústrias Européias e o Padrão ANSI / CAME (ANSI B74.12 – SPECIFICATION FOR THE SIZE OF ABRASIVE GRAIN – GRINDING WHEELS, POLISHING AND GENERAL INDUSTRIAL USES, norma em revisão) é seguido pelas indústrias americanas. A diferença está no padrão granulométrico utilizado. O padrão americano é dado pela ASTM E11 que é diferente do padrão Europeu. A comparação de ambos padrões pode ser visto na figura abaixo.
Veja no quadro a comparação da norma de lixas européias (FEPA) e as lixas americanas (US Grit ANSI). É mais comum no Brasil se utilizar o padrão de lixas americanas (US Grit ANSI), como por exemplo, do fabricante Norton. Veja que uma lixa tipo grana 1000 (US Grit ANSI) na norma americana corresponde à uma lixa P-2400 na norma européia (FEPA), para o mesmo tamanho de grão em torno de 6 mícrons.
Comparativo de norma Européia e Americana de número de lixas e o correspondente tamanho de grão em mícrons (ref. Apostila Testmat – Lixamento Metalografia).
Efeito da diferença: FEPA e ANSI / ASTM E11 – Lixamento NA Metalografia
Nos depósitos de materiais é muito comum venderem um lixa P2000 até num preço superior a uma lixa 1000 (US Grit ANSI), porém o que custará caro será o retrabalho da análise metalográfica por não conseguir o acabamento adequado para polimento, ou seja presença de riscos. Veja que a etapa de lixamento na metalografia é uma das primeiras etapas na condução da análise metalográfica e se esta for feita incorretamente, perde-se horas de trabalho em campo, que podem também comprometer os resultados dos ensaios metalográficos e até mesmo inutilizá-los.
Este é um dos problemas comuns que surgem na análise metalográfica. O uso de lixas com padrões normativos diferentes por desconhecimento, e devido a rotina intensa de trabalho, este detalhe pode passar despercebido. Para tanto deve-se observar que os insumos sejam comprados sempre com a mesma especificação.
Conduzindo a Preparação da Amostra – Lixamento NA Metalografia
Durante toda a operação de lixamento na metalografia o inspetor deve manter uma limpeza adequada para evitar a contaminação da lixas mais finas com grãos das lixas anteriores mais grossas. Caso ocorra esta contaminação a amostra irá apresentar riscos no polimento final. Para corrigir isto o inspetor deverá voltar para a lixa inicial (nova) para retirar os riscos existentes, e realizar toda a sequencia de lixamento novamente.
Metalografia Costura de Tubo de Aço Inox. (Apostila Lixamento Metalografia Testmat)
Outra técnica que deve ser observada durante o lixamento na metalografia é a rotação da amostra com a troca das lixas. O lixamento deve garantir que cada lixa removeu todos os riscos da lixa anterior. Isto é alcançado mais facilmente com a rotação de 90o entre as lixas. (veja as imagens acima do lado da tabela)
Outro problema muito comum é o abaulamento da amostra durante o lixamento. O inspetor deve observar que o plano de análise metalográfico é definido pelo lixamento da lixa 200 (Padrão ANSI). Depois desta lixa na sequencia ideal, dificilmente a amostra será abaulada com a manipulação correta do corpo de prova. Assim, muito cuidado deve ser cuidado com as lixas 100 e 200, pois caso o plano de análise não seja bem definido, este também não poderá ser corrigido nas lixas subsequentes.
O inspetor com o tempo adquire as habilidades necessária para um bom lixamento na metalografia. É necessário treino e paciência…
5 dicas para a Preparação – Lixamento NA Metalografia
Usar lixas do mesmo tipo FEPA ou ANSI (Não misture)
Escolha de refrigerante adequado e na quantidade correta
Limpeza adequada nas etapas de lixamento
Rotação da amostra de 90o entre as lixas
Defina o plano de análise metalográfica até a lixa 200
Precisa de mais orientação na análise metalográfica? Veja nossos cursos na área aqui.
Quais os objetivos do ensaio de metalografia na Testmat?
Os objetivos do ensaio de metalografia na TestMat são de fornecer Soluções e Respostas para às Dúvidas que nossos Clientes têm sobre seus materiais e processos. Com os nossos Laudos nossos Clientes recebem Soluções.
O objetivo do ensaio metalográfico é discutido com o cliente, para determinar exatamente a necessidade do tipo e extensão da Solução procurada.
10 Objetivos do Ensaio de Metalografia
O ensaio de metalografia pode ter objetivos distintos:
Determinar a quantidade percentual de microconstituintes
Avaliar a presença de fases fragilizantes
Caracterizar as modificações microestruturais de tratamento térmico
Conferir o nível de inclusões em materiais conformados
Analisar o tamanho de grão do material
Examinar a presença de defeitos superficiais após tratamento por shot peening
Verificar a formação de defeitos em etapas de conformação
Caracterizar a porosidade de uma peça injetada de Alumínio
Determinar o grau de nodularização de ferros fundidos nodulares
Avaliar a presença de carbonetos fragilizantes em ligas de aço inox e aço inox duplex
Como você pode ver existem diversos tipos de objetivos no ensaio de metalografia. Estes objetivos são determinados com o conhecimento procurado sobre o material em análise. Muitas vezes, esse conhecimento é somente uma comparação com um padrão normalizado. Porém, nos casos mais complexos necessita-se de um estudo detalhado da microestrutura para, por exemplo, o entendimento de um comportamento mecânico não esperado do componente, ou para a compreensão de um mecanismo de corrosão acentuado em determinadas partes do material. Conforme o objetivo determinado as etapas da metalografia precisam ser planejadas para se obter o conhecimento esperado com a análise metalográfica.
A TestMat trabalha com ensaios metalográficos em materiais de diversos tipos com emissão de laudo. Exemplos de serviços de ensaio de micrografia em microscópio ótico ou microscopia eletrônica (MEV) são apresentados abaixo.
Determinação da Microestrutura de ligas ferrosas e não ferrosas
Metalografia dos aços e produtos siderúrgicos comuns
Réplica Metalográfica em campo
Macrografias e Juntas soldadas
Realizamos ensaios conforme sua necessidade!
Veja alguns Ensaios Metalográficos com Objetivos Distintos
Medida de Tamanho de Grão em Camada Cemetada. Ataque: Tepol. Aumento 100xEnsaio Metalográfico Aço Carbono. Microestrutura com Bandas de Ferrita e Martensita. Ataque Nital. Aumento 50x.Metalografia de aço inox duplex. Distribuição de grãos de ferrita e austenita. Isento de carbonetos em contornos de grão. Ataque: Eletrolítico NaOH.Metalografia Aço Inox 304 por réplica. Grãos Austeníticos. Aumento 100x Ataque KallingEnsaio de Metalografia com ataque colorido. Liga de Alumínio AA6060 soldada por FSW. Ataque: Barker´s Eletrolítico
Nossos serviços em Engenharia de Materiais
Análises de Falha
Através de um método planejado nossos técnicos e engenheiros analisam a falha com diversos recursos, inclusive microscopia eletrônica e análise por elementos finitos. O nosso laudo determina a causa da falha e indica sugestões para a correção do problema.
Análise de composição de Material
Nossa análise permite identificar o material, conforme a norma técnica comercial utilizada (EN, ASTM, SAE, ABNT, JIS, entre outras).
Ensaios de Corrosão em aços inox
Análise de corrosão conforme ASTM A 262, entre outras normas de referência no mercado. As aplicações comuns deste ensaio são a:
Avaliação da presença de carbonetos de cromo em contorno de grão austenítico nas ligas inox, principalmente nas ligas inox 304
Avaliar qualidade do aço inox fornecido, conforme o padrão ASTM A262 Prática A. As ligas de aço inox precisam ser solubilizadas antes de serem expostas ao meio ambiente
Ensaio periódico para avaliação de certificado do fornecedor, conforme padrões pré estabelecidos, ou padrões internacionais
Esclarecer dúvidas quanto á resistência à corrosão de aço inox austenítico que pode varia conforme a morfologia e e outros microconstituintes no material
Inspeções e Consultoria
Assessoria Metalúrgica e em Qualidade
Desenvolvimento de fornecedores de materiais e serviços
O Shot Peening é um tratamento superficial realizado através do jateamento de granalhas de qualidade sobre a superfície da peça, ou componente. O tratamento de shot peening é realizado com a aplicação em alta velocidade de granalhas, de geometria e massa específicas, sobre a superfície a ser tratada. O impacto destas granalhas deformam a superfície aumentando a dureza e deixando uma tensão residual de compressão nesta superfície que é benéfica para a resistência à fadiga da peça. Essa tensão residual de compressão, quanto mais elevada for, mais ela irá impedir o surgimento de uma trinca de fadiga e / ou a sua propagação. Assim, peças e componente tratados com esse tratamento superficial apresentam vida em fadiga superior a peças não tratadas.
Mola Helicoidal rompida por fadiga devido ao tratamento de sho-peening inadequado. Seta indica ponto de início da falha. Aumento 5x.
O jateamento de granalhas com intensidade controlada e com granalhas com qualidade para este processo também é denominado no Brasil de Jato de Granalha. Porém, deve-se tomar cuidado com o uso deste termo que pode ser confundido com Jato de Areia.
Quais as principais variáveis do processo de shot peening?
Qualidade de Granalha
-Ligas Ferrosas trefiladas e conformadas à frio, melhor qualidade
-Ligas Ferrosas fundidas e condicionadas em formatos padronizados, menor qualidade
Características do Equipamento
-Tipo e Número de Turbinas (automatizado)
-Bocais Manipulados (robotizado ou manual)
Variáveis da qualidade do material na superfície da peça
-Dureza
-Defeitos pré existentes, como por exemplo, descarbonetação
Microscopia Eletrônica de Varredura. Superfície de Mola com Shot-Peening. Aumento: 100x.
Caso o tratamento não seja executado corretamente, defeitos podem ser introduzidos na superfície da peça.
Importância da Qualidade Superficial no Shot Peening
Componentes de suspensão, itens do powertrain e outros componentes automotivos são jateados em todo o mundo para obter uma vida útil mais longa em serviço. Vários controles das granalhas de peening e da máquina de jateamento determinam a qualidade do tratamento superficial. Além disso, existem controles para a superfície jateada que indicam a qualidade da área da superfície jateada, como por exemplo a cobertura.
O que é Cobertura do Processo Shot Peening
De uma forma simples, a cobertura é uma medida da porcentagem da área que foi deformada ou recebeu o impacto da granalha de jateamento e se deformou.
Existe um limite teórico de 99,8% para a área de cobertura alcançável em processos de jateamento industrial, e atingir este limite requer um processo de jateamento intenso. Hoje, produtos de suspensão como molas têm a mais alta especificação de cobertura associada a altas tensões residuais de compressão. As áreas não cobertas pelo jateamento são muito críticas e reduzem a vida útil do componente em serviço. Devido a isso, a prática de Manufatura é de expor os componentes a um tempo máximo de peening para garantir a melhor cobertura da superfície. No entanto, há um limite no processo e a exposição dos componentes ao excesso de jateamento que resulta em áreas com excesso de shot peening, ou over-peening.
O que é Over-Peening?
Defeito superficial por excesso de peening (seta). Aumento 100x.
O excesso de shot peening resulta em defeitos superficiais da região tratada. Este excesso é denominado de Over-Peening.
O over-peening não é desejado em uma superfície tratada por esse processo e deve ser evitado. Quando a superfície apresenta over-peening, esta irá apresentar trincas e sobreposições na superfície do componente. Ou seja, os parâmetros de processo devem ser determinado para evitar o over-peening. Veja como avaliar a superfície com shot-peening aqui.
Quais são os defeitos típicos de Over-Peening?
Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) da superfície com shot peening apresentando defeitos e descontinuidades internas.
Os defeitos típicos de over-peening têm tamanho de 2 a 5 grãos do material, são concentradores de tensão superficial onde se nucleiam trincas de fadiga e também reduzem a tensão de compressão na superfície.
Componentes com alta solicitação mecânica cíclica, como por exemplo, como molas helicoidais não apresentam crescimento de trinca de fadiga significativo e quebram logo após a nucleação da trinca. Assim, mesmo com uma superfície com shot peening, os componentes podem falhar em serviço com vida útil reduzida devido à qualidade da superfície tratada.
Veja mais sobre como avaliar a qualidade superficial de peças tratadas por shot peening em nosso artigo internacional aqui.
Conclusão
O tratamento da superfície por shot-peening é benéfico para o produto, quando utilizados os parâmetros corretos
Deve-se evitar o over-peening da superfície que reduz a vida do produto em campo
A avaliação da qualidade da superfície permite a definição dos parâmetros ótimos do processo
Busca por mais conhecimento nesta área? Veja nos cursos técnicos sobre o tema aqui.
A Testmatconta com grande experiência nesse processo e ajuda seus clientes no desenvolvimento dos parâmetros ideais de trabalho para a obtenção do Almen, com o menor desperdício de granalha e energia. Muitas vezes, a melhor qualidade superficial para resistência à fadiga é conseguida com parâmetros de processo mais econômicos.
O ensaio de macrografia de materiais é utilizado no controle de qualidade, na análise de falhas e no desenvolvimento de processos. A análise macrográfica é realizada na inspeção industrial e são usadas como critério de validação de processos. Muitas vezes, a macrografia aço é utilizada antes da análise micrográfica que é uma técnica mais elaborada para análise. Assim, a micrografia e macrografia tem grande importância no controle da qualidade industrial de produtos manufaturados.
Procedimentos de Ensaios Macrográficos
Macrografia em solda: Análise dimensional de cordão de solda, conforme norma Volkswagen.
Existe uma grande variedade de procedimentos destrutivos e não destrutivos (END) disponíveis. O procedimento mais básico envolve um exame visual simples para características da superfície, como por exemplo macrografia de solda, dobras de conformação mecânica, ou carepas de óxidos.
Versatilidade da Macrografia
Com o ensaio de macrografia é possível determinar rapidamente as condições de processamento de produtos nos processos de Tratamentos Térmicos, Forjamento, Extrusão, Laminação, Soldagem, entre outros. Muitas vezes, a análise macrográfica realizada na linha de produção de forma rápida e pelo operador dispensa uma metalografia mais demorada realizada em laboratório.
