Categoria: Microestrutura

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Detecção de Fases Intermetálicas em Aços Inoxidáveis Duplex

duplex astm a923 pb

Objetivo

Identificar presença de intermetálicos na Ferrita.

Reagente NaOH 40% Eletrolítico – 1-3v

Esse reagente além de identificar a presença de intermetálicos permite a caracterização das fases dos aços inox duplex de forma assertiva e rápida, sem a necessidade de reagentes químicos controlados.

Material Inox Duplex 2205 ou UNS S32205

Liga laminada com tratamento de solubilização posterior.

O aço inoxidável duplex 2205 é uma liga que combina as características dos aços ferríticos e austeníticos, proporcionando alta resistência mecânica, excelente resistência à corrosão devido aos teores elevados de cromo, nitrogênio e molibdênio, além de facilidade de soldagem. Essas propriedades fazem dele uma escolha versátil amplamente utilizada em várias indústrias, incluindo química, papel, construção de pontes e sistemas offshore, devido à sua capacidade de resistir a ambientes severos e suportar cargas pesadas.

Técnica Metalográfica

Microestrutura: Ferrita (escuro), Austenita (claro) e semi metálicos pontos mais escuros dentro da ferrita

Microscópio: Metalográfico Invertido Ótico
Iluminação: Direta

Aço Inox Duplex 2205 ASTM 923 Intermetálicos Testmat
Aço Inox Duplex 2205 Ensaio conforme ASTM 923. Presença de Intermetálicos.  (Testmat)

Comentários

Esta metalografia tem como objetivo a identificação das fases intermetálicas em aços inoxidáveis duplex (vejas à que ligas que se aplica), especialmente quando sua presença compromete a tenacidade ou a resistência à corrosão. A formação dessas fases é uma preocupação significativa para os aços inoxidáveis duplex (austeníticos-ferríticos) quando sujeitos a temperaturas entre 320 a 955 °C. A velocidade dessas reações depende da composição e do histórico térmico de cada amostra, resultando em efeitos prejudiciais sobre a tenacidade e a resistência à corrosão.

Links Úteis

ASTM A923 Método de Análise para Intermetálicos em Ligas Duplex
ASTM A1084 Método de Análise para Intermetálicos em Ligas (Lean) Duplex

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Padrão Reprovado Aço Inoxidável 304 – Corrosão Vermelha

AISI40 200x - 1 Microestrutura

Objetivo

Aço inoxidável 304 com corrosão superficial em campo. Avaliação de integridade deste aço realizada por metalografia utilizando a Prática ASTM A262 – A.

Reagente

Ácido Oxálico Eletrolítico

O reagente de Ácido Oxálico eletrolítico é de grande utilidade na inspeção por metalografia, pois permite num mesmo ataque avaliar a condição dos grãos da liga e a sensitização do material. Aplicável a todas as ligas de aço inox 304, 316, 316L e até as mais complexas como Inox Duplex, porém para estas ligas existem reagentes mais apropriados. É um dos reagentes indicados no caso de ligas de inox com corrosão em campo.

Material Aço Inox AISI 304

Aço Inoxidável 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 Inoxidável 304 Sensitizado - Prática A ASTM A262.
Aço Inoxidável 304 Sensitizado – Prática A ASTM A262. Grãos com precipitação de carbonetos de cromo em todo o contorno de grão. Indicação de Sensitização. Reagente: Oxálico: Aumento:200x.

Comentários

A sensitização de aços inox pode ser avaliada pelos ensaio descrito na ASTM A262. A prática A determina se existe ou não uma sensitização que reprovaria o material, no caso acima existe. Ensaios mais detalhados também são descritos. O reagente oxálico descrito no ensaio também pode ser utilizado para outras análises metalográficas de aços inox.

O reagente de Ácido Oxálico eletrolítico é de grande utilidade na inspeção por metalografia, pois permite num mesmo ataque avaliar a condição dos grãos da liga e a sensitização do material.

Veja a mesma liga de aço inoxidável 304 atacada com Kalling’s 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

TestMat – Caracterização de Agente Causador da Corrosão

TestMat – Caracterização de Resistência à Corrosão

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)

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Ensaio Macrográfico de Fibramento (Rosca Cortada?)

análise de fibramento - 2 Microestrutura

Objetivo

Caracterização do fluxo de material, ou o fibramento do material resultantes das operações de forjamento por ensaio macrográfico.

Reagente HCl

A face lixada até a lixa 1000 é imersa em HCl concentrado, sendo removido o produto de corrosão algumas vezes durante o ataque de aproximadamente 40 minutos.

Material 4140mod.

Aço AISI 4140 modificado, Forjado. Produto com tratamento térmico de têmpera e revenimento posterior.

Liga típica de uso na fabricação de componentes da indústria Petroquímica, Perfuração de Poços.

Técnica Macrográfica

Macrografia Seção longitudinal

Microscópio: Sem

Iluminação: Direta

Ensaio Macrográfico indica o fibramento de um Drill Pipe (Tubo de Perfuração) onde é possível verificar o fibramento do material e seu corte na usinagem da rosca. Ataque: HCl. Aumento: 5x
Aço Carbono AISI 4140mod. Seção conformada apresentando o fibramento do material. Ensaio Macrográfico indica o fibramento de um Drill Pipe (Tubo de Perfuração) onde é possível verificar o fibramento do material e seu corte na usinagem da rosca. Ataque: HCl. Aumento: 5x

Comentários

O Fibramento ou as Linhas de Fluxo são as direções em que os grãos do aço se deformam como também as inclusões não metálicas existentes na matéria prima. Na conformação cada grão é alongado na direção do fluxo metálico, ou da deformação plástica do processo. Nesta conformação as inclusões não metálicas, carbonetos e impurezas provenientes do processo de solidificação da fabricação da liga do aço também são alongadas na direção da deformação plástica. O ataque por HCl irá corroer justamente estes elementos não metálicos, ou intermetálicos revelando o contorno dos grãos durante a deformação no ensaio de macrografia. Uma análise micrográfica não seria capaz de revelar esta informação em toda a peça.

O fibramento é importante, pois as propriedades mecânicas variam em relação à orientação relativa do fluxo de grãos. Propriedades como resistência ao impacto, dutilidade e resistência à fadiga, podem ser melhoradas significativamente pela orientação adequada das linhas de deformação dos grãos. O ideal é o fibramento alinhado, ou seja paralelo à direção da solicitação máxima da peça.

Outra informação que o fibramento fornece é o tipo de conformação que o material foi submetido: Laminado, Forjado, Extrudado etc. O fibramento também indica onde ocorreu a usinagem do produto pelo corte das fibras.

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ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys

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

TestMat – Serviços em Metalografia e Macrografia

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)

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Aço Inox 304 com Corrosão Metalografia e Sensitização

AISI304-200x Reagente: Kaling Carbonetos de cromo

Objetivo

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
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.

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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

TestMat – Caracterização de Agente Causador da Corrosão

TestMat – Caracterização de Resistência à Corrosão

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)

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Aço Inox com Corrosão, Avaliação do 316L por ASTM A262 A

AISI316 Oxalico - 3 Microestrutura

Objetivo

Aço inox com corrosão em campo e a avaliação de integridade deste aço realizada por réplica metalográfica utilizando a Prática ASTM A262 – A. Equipamento fabricado com AISI316L.

Reagente Ácido Oxálico Eletrolítico

O reagente de Ácido Oxálico eletrolítico é de grande utilidade na inspeção em campo, pois permite num mesmo ataque avaliar a condição dos grãos da liga e a sensitização do material. Aplicável a todas as ligas de aço inox 304, 316, 316L e até as mais complexas como Inox Duplex, porém para estas ligas existem reagentes mais apropriados. É um dos reagentes indicados no caso de ligas de inox com corrosão em campo.

Material AISI 316L

Aço Inox AISI 316L. Laminado.

Liga típica de uso na fabricação de trocadores de calor, tubos com exposição química e outras aplicações de corrosão elevada.

TÉCNICA METALOGRÁFICA

Réplica Metalográfica para Avaliação de Sensitização

Microscópio: Microscópio Ótico Invertido em réplica extraída com resina NanoCopy

Iluminação: Direta

Inox com corrosão em campo. Material sem sensitização.
Aço Inox AISI 316L Inox com corrosão. Inspecionado por Prática A, ASTM A262 e metalografia por réplica metalográfica. Material não apresenta sensitização. Ataque: Oxálico Eletrolítico. Aumento: 200x.

Comentários

O ataque com ácido oxálico é muito utilizado em campo devido a sua praticidade e pela garantia de um bom ataque. 

A microestrutura indica que a corrosão não foi causada por precipitação de carbonetos em contorno de grão (sensitização). A causa provável do inox com corrosão pode estar no ambiente. Veja uma microestrutura com resultado positivo para este teste, aqui.

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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

TestMat – Caracterização de Agente Causador da Corrosão

TestMat – Caracterização de Resistência à Corrosão

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Bandeamento na Microestrutura do Aço AISI4140 – Modo de Falha

Ensaio Metalografico Ferrita Martensita Bandas - 4 Microestrutura

Objetivo

Caracterização de bandeamento de microestrutura do aço e da homogeneidade da distribuição dos elementos de liga e microconstituintes do material.

Reagente nital

O reagente Nital é um dos reagentes mais versáteis na metalografia dos aços carbonos, podendo ser utilizado também em macrografias e até em algumas ligas não ferrosas. No caso foi utilizado para avaliar a homogeneidade do material.

Material 4140mod.

Aço AISI 4140 modificado, Forjado. Produto com tratamento térmico de têmpera e revenimento posterior.

Liga típica de uso na fabricação de componentes da indústria Petroquímica, Perfuração de Poços.

Técnica Metalográfica

Metalografia da Seção longitudinal

Microscópio: Metalográfico Invertido Ótico

Iluminação: Direta

Microestrutura do aço com Bandeamento
Metalografia Bandeamento da Microestrutura do aço na direção vertical da imagem. Ferrita + Martensita. Aço Carbono. 50x. Reagente: Nital 3%.

 

Comentários

O bandeamento da microestrutura do aço carbono resulta da segregação química durante a fabricação do lingote.
Esta segregação pode permanecer após a laminação ou forjamento do lingote resultando em alteração microestrutural visível na forma de bandas. Estas bandas trazem variações nas propriedades mecânicas do item fabricado, principalmente no estado temperado e revenido. Algumas falhas de equipamentos podem resultar destas bandas microestruturais acentuadas.

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ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys

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

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Ferro Fundido Nodular GGG40 – Propriedades Microestrutura

Curso Metalografia

Objetivo

Caracterização de microestrutura típica de ferro fundido nodular GGG40.

Reagente Nital

O reagente Nital é um dos reagentes mais versáteis na metalografia dos aços e também dos ferros fundidos nodulares e cinzentos com presença de ferrita.

Material Ferro Fundido Nodular – DIN GGG40

Ferro Fundido Nodular, Classe DIN GGG 40. Sem tratamento térmico posterior.

Técnica Metalográfica

Metalografia da Seção longitudinal

Microscópio: Metalográfico Invertido Ótico

Iluminação: Direta

Ferro Fundido Nodular GGG40. Microestrutura Composta por 40% Ferrita e 60% Perlita
Ferro Fundido Nodular GGG40. Microestrutura Composta por 40% Ferrita e 60% Perlita | Microestrutura: 40% Ferrita e 60% Perlita, Nódulos de Grafite tipo 1. Ataque: Nital. Aumento: 100x.

Comentários

O ferro fundido nodular GGG40 apresenta uma microestrutura composta de grafite em forma de nódulos inseridos numa matriz metálica. A matriz metálica por sua vez pode ser composta das microestruturas típicas dos materiais das ligas Ferro-Carbono.

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ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys

ASTM A247 Standard Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings

ISO 945 Microstructure of cast irons

TestMat – Serviços em Metalografia e Macrografia

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)

TestMat – Ferro Fundido Nodular vs Ferro Fundido Lamelar

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Medição de Tamanho de Grão em Ligas de Alumínio (Keller’s)

aluminio keller tamanho grao - 5 Microestrutura

Objetivo

Medição de tamanho de grão em liga de alumínio fundida. Revelar os contornos de grão da amostra.

Reagente Kellers

O reagente Kellers é uma ótima opção para revelar o tamanho de grão de ligas não ferrosas, como por exemplo ligas de alumínio.

Material Liga de Alumínio A356

Liga de Alumínio A356 Injetada sob pressão. Sem tratamento térmico posterior.

Liga típica de uso na fabricação de componentes mecânicos como bombas, injetores, ferramentas, carcaças estruturais e outras peças com requisitos de resistência mecânica elevada e de baixo peso.

Técnica Metalográfica

Macroestrutura Tamanho de Grão em Liga A356

Microscópio: Estereoscópio Ótico

Iluminação: Direta

Medição de tamanho de grão por Macrografia da seção da peça injetada após ataque. Contornos de grão visíveis. Ataque: Reagente Kellers
Macrografia da seção da peça injetada após ataque. Contornos de grão visíveis para medição de tamanho de grão. Ataque: Reagente Keller’s. Aumento: 10x.

Comentários

O ataque com reagente Keller´s é muito utilizado na revelação de grãos de ligas fundidas de alumínio para medição de tamanho de grão. Tem grande aplicabilidade em ligas fundidas por gravidade e ligas fundidas por injeção de baixa pressão. Para ligas com precipitados ou com alguma deformação plástica, este ataque não seria recomendado.

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ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys

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

TestMat – Como calcular tamanho de grão, ASTM E112

TestMat – Serviços em Metalografia e Macrografia

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)

 

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Aço Inox 420 – Carbonetos em Contorno de Grão (Vilella’s)

precipitação caerbonetos em contorno de grão inox 420 - 6 Microestrutura

Objetivo

Caracterização de dano e necessidade de reparo em liga aço inox AISI 410 exposta ao aquecimento por tempo elevado.

Reagente Vilella’s

O reagente metalográfico Villela’s é utilizado na identificação das fases Delta e Sigma e revela Carbonetos em contornos de grão austeníticos.

Material Aço Inox 420

Aço Inox AISI 410. Forjado, Temperado e Revenido.

Liga típica de uso na fabricação de equipamentos com resistência mecânica elevada em aplicações de corrosão de média intensidade.

TÉCNICA METALOGRÁFICA

Réplica Metalográfica para Avaliação de Sensitização

Microscópio: Microscópio Ótico Invertido em réplica extraída com acetato para réplica FilmCopy

Iluminação: Direta

Aço Inox 420. Fragilidade ao Revenido. Precipitação Carbonetos
Precipitação de Carbonetos em Contorno de Grão Austenítico. Aço Inox 420. 500x. Reagente: Vilella.

Comentários

As ligas de aço inox 420 martensíticas são suscetíveis à precipitação de carbonetos de cromo em contorno de grão em aquecimentos prolongados entre 400 e 600oC. Nas ligas da família 3xx isto pode levar a perdas de propriedade mecânica e perda da resistência à corrosão. Para as ligas da família 4xx esta presença em excesso também pode ser prejudicial para a resistência à corrosão e para as propriedades mecânicas. Esta precipitação é responsável pela fragilidade ao revenido deste material. Alguns problemas de campo podem estar relacionados com este tipo de microestrutura, que pode levar a falha do item durante o uso.

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ASTM E407 Standard Practice for Microetching Metals and Alloys

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

TestMat – Análise de Falhas e Danos

TestMat – Caracterização de Resistência à Corrosão

TestMat – Cursos em Caracterização de Materiais (Metalografia e Macrografia)