METALOGRAFIA TAMANHO DE GRÃO AUSTENÍTICO EM AÇOS

O tamanho de grão austenítico tem grande influência nas propriedades mecânicas dos materiais metálicos. A metalografia tamanho de grão é uma avaliação importante para o controle da qualidade metalúrgica.

O tamanho de grão é uma medida da metalografia quantitativa. As amostras de material são preparadas metalograficamente, atacadas com os reagentes metalográficos indicados (Tepol no caso dos aços temperados para determinação de tamanho de grão austenítico – veja em nossa tabela de reagentes, aqui) e avaliadas em microscópios metalográficos. Lembrando que amostras ferrosas devem ser temperadas e revenidas para a inspeção do tamanho de grão austenítico do material.
A Metalografia Tamanho de Grão e Propriedades Mecânicas

Metalografia Tamanho de grão austenítico AISI 5160
Metalografia Tamanho de grão austenítico. AISI 5160. Preparação para Astm e112. Ataque: Tepol. Aumento: 200x

Devido a importância desta medida sobre as qualidades do material, como por exemplo, dutilidade, tenacidade e resistência mecânica, trata-se de uma característica que deve ser avaliada periodicamente nos materiais adquiridos e nos produtos fornecidos. Produtos de responsabilidade, ou de elevada solicitação são periodicamente avaliados nesta característica.

A medida de tamanho de grão conforme a norma ASTM E112 se refere unicamente ao tamanho de grão austenítico do material. Desta forma esta norma se aplicaria somente à materiais ferrosos com transformação mecânica. Ou seja, esta norma tem aplicação em aços carbono. Devido a necessidade da amostra ter que ser temperada para o ataque, é necessário que o material para a análise através deste método também seja temperável. No caso dos aço inox austeníticos a medida de tamanho de grão não necessita da têmpera, uma vez que os grãos austeníticos já estão presentes naturalmente no material.

METALOGRAFIA TAMANHO DE GRÃO ASTM E 112 – MÉTODO DE CÁLCULO

O número do tamanho de grão ASTM (n), escala de medição mais difundida no mercado, é dado por:

N = 2^(n-1)

onde n é o tamanho de grão ASTM (ou Carta ASTM), e N é o número de grãos por pol² (polegada quadrada) medido com 100x de aumento.

Existem três métodos de avaliação de tamanho de grão: Avaliação comparativa por quadros, Métodos de contagem de grãos e o Método dos Interceptos, sendo os três descritos e padronizados na ASTM E112 e em normas correlatas para a determinação do tamanho de grão.

O método dos interceptos é muito moroso, porém preciso. O método dos quadros comparativos permite uma boa avaliação sem ocorrerem erros significativos e é bem mais rápido.

Uma solução existente para a avaliação não padronizada dos tamanhos de grão é medi-los com a escala micrométrica e converter o valor de mícrons para o número ASTM de tamanho de grão. Esta conversão é dada pela equação abaixo onde o tamanho do grão (Lmm) medido em milímetros é inserido na fórmula e se obtém o número do tamanho de grão (G) ASTM.

G = – 3,2877 – [6,6439 x log(Lmm)]

O gráfico abaixo é uma representação desta relação entre Número de Tamanho de Grão ASTM e Tamanho de Grão em mícrons.

ASTM E112 medida metalográfica de grãos Nr ASTM x Medida L em microns
ASTM E112 medida metalográfica de grãos Nr ASTM x Medida L em microns

Esta medição apresenta alguns limites para avaliação de tamanhos de grão com crescimento anormal, aços duplex com fases não homogêneas, aços laminados com grãos muito alongados. Nestes casos deve-se procurar métodos específicos de medição.

Conclusão

  • O tamanho de grão austenítico é uma característica importante para a qualidade do produto
  • A metalografia tamanho de grão em aços conformados é feita com a medição do grão austenítico
  • A medida do tamanho de grão ASTM E112 não é a medida em mícrons do tamanho de grão
  • Existe uma conversão entre tamanho de grão ASTM e tamanho de grão em mícrons

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