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Engenharia Reversa de Ligas de Aço Inox 304 e 316

Aço Inox 304 Prática A ASTM A262

Engenharia Reversa de Ligas Especiais, Aços Inox e Ferros Fundidos

A engenharia reversa de ligas de aço inox e outras ligas especiais procura comparar os diferentes materiais em condições extremas de uso e avaliar a durabilidade de produtos fabricados com estas ligas. Esta é uma das aplicações da Engenharia Reversa, onde diferentes ligas, ou a mesma liga fabricada por diferentes processos metalúrgicos de fornecedores distintos é analisada em ensaios de campo para identificar fatores de competitividade que podem estar ocultos ou desconhecidos no processo de fabricação do material.

Aplicação da Engenharia Reversa de Ligas de Aço Inox

Caracterização de Liga Inox 304 por Ensaio de Metalografia.
Caracterização de Liga Inox 304 por Ensaio de Metalografia.

Uma aplicação da engenharia reversa de ligas de aço inox seria expor a mesma liga de aço inox, por exemplo a AISI 304, fabricada por diferentes fornecedores de aço inox e comparar o desempenho da qualidade de cada fornecedor em campo. Esta exposição irá relacionar as propriedades do aço inox com maior diferença entre os fornecedores. As técnicas de engenharia reversa irão determinar como as diferenças de performance dos produtos analisados está relacionada com as particularidades dos processos de fabricação de cada fornecedor, principalmente os parâmetros críticos da metalurgia de fabricação de cada produto.

Técnicas de Engenharia Reversa

Para determinar os processos metalúrgicos de fabricação, segue uma lista das principais técnicas de engenharia reversa de ligas disponíveis no mercado brasileiro:

  • Composição Química por Espectroscopia
  • Ensaios Mecânicos
  • Ensaios Tribológicos de Desgaste
  • Ensaios de Corrosão Acelerados
  • Simulação de Tratamentos Térmicos
  • Caracterização de Materiais
  • Ensaios de Metalografia (Tamanho de grão, Sensitização,…)
  • Microscopia Eletrônica por Varredura
  • Medição de Tensão Residual por Difração de Raios X

    Engenharia Reversa de Ligas. Efeito de Shot Peening na Vida em Fadiga.
    Engenharia Reversa de Ligas. Efeito de Shot Peening na Vida em Fadiga.

Estas técnicas de engenharia reversa permitem identificar vantagens em processos de fabricação que muitas vezes não estão especificadas, ou ainda nem não foram solicitadas aos produtos analisados. A engenharia reversa também pode ser aplicada no desenvolvimento de produtos similares com objetivo de identificar características específicas de cada processo metalúrgico de fabricação que traz benefícios competitivos de performance ao produto. Ou seja, muitas vezes o desenvolvimento de processos e produtos pode ter um tempo de desenvolvimento consideravelmente reduzido quando se trabalha com as técnicas engenharia reversa.

 

Conclusão

  • A engenharia reversa de aço inox e outras ligas especiais é de grande relevância no desenvolvimento de produtos competitivos
  • As técnicas para a realização da engenharia reversa estão disponíveis no Brasil e permitem o aprimoramento de produtos

Necessita de mais informações sobre Engenharia Reversa e Conhecimento em Materiais? Veja mais aqui.

 

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Ensaio de Metalografia em Materiais ( 10 Objetivos )

AA6061 Alumínio Barler Luz Polarizada TG - 1 Caracterização de Materiais

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:

  1. Determinar a quantidade percentual de microconstituintes
  2. Avaliar a presença de fases fragilizantes
  3. Caracterizar as modificações microestruturais de tratamento térmico
  4. Conferir o nível de inclusões em materiais conformados
  5. Analisar o tamanho de grão do material
  6. Examinar a presença de defeitos superficiais após tratamento por shot peening
  7. Verificar a formação de defeitos em etapas de conformação
  8. Caracterizar a porosidade de uma peça injetada de Alumínio
  9. Determinar o grau de nodularização de ferros fundidos nodulares
  10. 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
  • Tamanho de grão
  • Medições de camadas tratadas
  • 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 100x
Medida de Tamanho de Grão em Camada Cemetada. Ataque: Tepol. Aumento 100x
Ensaio Metalografico Ferrita Martensita Bandas 1 - 2 Caracterização de Materiais
Ensaio Metalográfico Aço Carbono. Microestrutura com Bandas de Ferrita e Martensita. Ataque Nital. Aumento 50x.
metalografia aço inox duplex
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 Kalling
Metalografia Aço Inox 304 por réplica. Grãos Austeníticos. Aumento 100x Ataque Kalling
Ensaio de Metalografia com ataque colorido. Liga de Alumínio AA6060 soldada por FSW. Ataque: Barker´s Eletrolítico
Ensaio 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
    • Cursos e Treinamentos

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10 Etapas Macrografia em Caracterização de Materiais

macrografia_oficina

 

O ensaio macrográfico pode ser realizado de forma rápida e fácil em 10 passos. A macrografia é normalizada em diferentes sistemas como ASTM E381 Standard Method of Macroetch Testing Steel Bars, Billets, Blooms, and Forgings. Em muitos casos, a macrografia fornece ao técnico ou inspetor informações importantes e muito detalhadas sobre o produto. Esses ensaios geralmente podem ser realizados facilmente e com pouco esforço em qualquer local. O ensaio macrográfico pode ser realizado na linha de produção, na oficina ou até no canteiro de obras. É claro que o ensaio macrográfico também pode ser realizado em laboratórios equipados com os equipamentos adequados.

Aplicação da Macrografia na Caracterização de Materiais

Micrografia e macrografia são técnicas distintas. No caso o ensaio de macrografia trabalha com aumentos de até 40x e não necessita de um microscópio para a sua realização, como no ensaio metalográfico. As áreas de aplicação da análise macrográfica são na tecnologia de junção de metais (soldagem, brasagem, rebite à quente, crimpagem de terminais) para visualizar as diferentes zonas afetadas pelo calor do processo de soldagem e para avaliar qualidade do processo de junção. O ensaio macrográfico de cordões soldados é uma prática comum nas indústrias de construção mecânica e solda.

A análise macrográfica também é utilizada na produção de amostras para os ensaios de impacto com entalhe (ASTM E23), dobra ou tração (ASTM E8). Nos ensaios de cordões soldados é necessário localizar os entalhes de todos os corpos de prova na região correta da solda. Nos ensaios de dobramento e tração de corpos de prova soldados também é necessário localizar a posição correta dos cordões para a validade do ensaio. Na inspeção de componentes fundidos, forjados ou laminados a inspeção por análise macrográfica também é muito utilizada.

Preparação correta das amostras

Com a preparação correta da amostra é possível avaliar visualmente diversas alterações do material. Em componentes de ferro fundidos é possível avaliar a presença de defeitos e de solidificação. Em forjados é muito comum a ensaio de fibramento do material e macrosegregação. No tratamento térmico de aços é possível determinar a profundidade de uma camada cementada, a camada de uma têmpera de indução, ou a extensão do tratamento térmico na seção da peça. Na análise de falhas o ensaio de análise macrográfica pode indicar zonas de sobreaquecimento, deformação elevada e contato elevado.

Ensaio Teste por Pontos – Spot Test

Além disto, o teste por pontos (spot test) para identificação de materiais também é uma técnica macrográfica. Detalhado na NBR16137 Ensaios não destrutivos – Identificação de materiais por teste por pontos, espectrometria por fluorescência de raios X e espectrometria por emissão óptica.

Instalação Recomendada para Macro Fotografias

Em muitos casos, um corte e uma preparação macrográfica é suficiente para melhorar a qualidade de uma junta soldada, ou de peças fundidas. A avaliação das amostras geralmente é feito a olho nu, com uma lupa ou com um estereoscópio. A documentação destes ensaios pode ser feita com fotos simples com imagens feitas com baixa ampliação, na maioria das vezes até 20x de aumento é suficiente.

macrografia-fotografia-equipamento
Equipamento com fixação da máquina fotográfica ao centro superior e com iluminação lateral, típico para macros de peças pequenas e médias, como por exemplo macrografia de solda

10 Etapas para o Ensaio Macrográfico

Para o ensaio de análise macrográfica é necessária a produção dos cortes transversais ou longitudinais das regiões de análise. Os cortes podem ser feitos com serras de fita manuais ou elétricas. O corte com uma serra de disco do tipo Policorte não é indicado, devido ao aquecimento elevado gerado durante o corte. Caso use uma serra de disco esta deve ter refrigeração e os equipamentos indicados neste caso são, além das serras de fita, as cortadeiras metalográficas. Estas também são conhecidas pelo nome em inglês, ‘cut off’. A preparação da superfície cortada é feita com lixas e depois com reagente metalográfico adequado.

Assim, na análise macrográfica são utilizados alguns reagentes químicos e não muito mais do que está presente nas oficinas mecânicas como um jogo de lixas, uma serra e/ou limas.

Quais são as Etapas na Macrografia?

As etapas de preparação de uma amostra para análise macrográfica são, conforme ASTM E381:

  1. Determinar o objetivo do ensaio
  2. Seleção da região de corte
  3. Corte
  4. Lixamento em desbaste
  5. Lixamento de acabamento
  6. Pré inspeção visual
  7. Aplicação do reagente conforme o objetivo em (1)
  8. Interromper o ataque do reagente
  9. Inspeção no estereoscópio com medição conforme o objetivo em (1)
  10. Emissão de Relatório com os Resultados

Conheça nossos treinamentos em Caracterização dos Materiais aqui.