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
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.
Links Úteis
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
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.
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.
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.
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:
Determinar o objetivo do ensaio
Seleção da região de corte
Corte
Lixamento em desbaste
Lixamento de acabamento
Pré inspeção visual
Aplicação do reagente conforme o objetivo em (1)
Interromper o ataque do reagente
Inspeção no estereoscópio com medição conforme o objetivo em (1)
Emissão de Relatório com os Resultados
Conheça nossos treinamentos em Caracterização dos Materiais aqui.
Objetivo Capacitar o profissional a executar ensaiosmetalográficos 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 curso de Metalografia da Testmat adota uma abordagem híbrida:
Módulo Teórico em Ensino à Distância (EAD): Conceitos fundamentais e práticas avançadas de metalografia.
Módulo Prático em Laboratório: Uma experiência imersiva com equipamentos em laboratório metalográfico. Agendado em um terceiro dia específico para garantir a eficácia do aprendizado.
Suporte Exclusivo Testmat
Após o treinamento, os participantes têm acesso contínuo ao ambiente de Ensino a Distância para suporte e revisão.
Conteúdo Teórico
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
Aulas das 15h às 18h, em cinco datas conforme agenda. Ao término, será realizado um curso prático no laboratório da Testmat ou no Cliente, conforme disponibilidade e adequação logística
O objetivo do Módulo Prático é um dia de Laboratório com o Professor auxiliando a aplicar as ferramentas e as técnicas aprendidas
Duração estimada: 15h Ao Vivo + EAD + 1 dia Prático. Total: 25h
Objetivo Capacitar o profissional a executar ensaiosmetalográficos 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 em Ensino à Distância e Módulo Prático em Laboratório. O Módulo Prático é agendado num terceiro dia adicional específico.
Suporte exclusivo Testmat O aluno terá suporte após o treinamento no ambiente de Ensino a Distância.
Conteúdo Teórico
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
Aulas das 15h às 18h, em cinco datas conforme agenda. Ao término, será realizado um curso prático no laboratório da Testmat ou no Cliente, conforme disponibilidade e adequação logística
O objetivo do Módulo Prático é um dia de Laboratório com o Professor auxiliando a aplicar as ferramentas e as técnicas aprendidas
Duração estimada: 15h Ao Vivo + EAD + 1 dia Prático. Total: 25h
Aulas de processos no simulador SolVi. Avaliação da influência de Parâmetros, Habilidades e Estatísticas de Processo
O guia CQI-15 de Soldagem foi criado pela indústria automotiva para determinar boas práticas de controle de processo. O participante do curso será capaz de identificar como utilizar o guia CQI-15, para avaliar o controle e a gestão de seu processo de soldagem. Este guia trata dos processos e é também um manual de avaliação de sistemas de soldagem (WSA – Welding System Assessment). O participante também poderá implementar os requisitos do CQI 15 e formar os auditores internos de processos de solda, conforme os requisitos do WSA.
Conteúdo
Metalurgia da Soldagem (EAD)
Conceitos de soldagem
Guia CQI 15
Responsabilidade da direção e planejamento da qualidade;
Responsabilidade de manuseio de material e chão-de-fábrica;
Controle de instalações e equipamentos;
Dispositivos produção, fixação e de controle;
Confirmação e controles de processo;
Variáveis essenciais do processo de soldagem.
Aplicações em diferentes realidades de soldagem
Como realizar uma auditoria completa em seu processo
Como determinar as evidências objetivas
Como preencher o guia: folha de rosto, auditoria e auditoria do lote
Estudo de caso em sala de aula
Avaliação de processos no simulador de soldagem SolVi
Visão geral dos requisitos técnicos complementares:
ANSI Z 49.1 “Safety in Welding and Cutting”
AWS A3.0 “Standard Welding Terms and Definitions”
AWS C7.2 “Recommended Practices for Laser Beam and Welding”
Aulas de processos no simulador SolVi. Avaliação da influência de Parâmetros, Habilidades e Estatísticas de Processo
O guia CQI-15 de Soldagem foi criado pela indústria automotiva para determinar boas práticas de controle de processo. O participante do curso será capaz de identificar como utilizar o guia CQI-15, para avaliar o controle e a gestão de seu processo de soldagem. Este guia trata dos processos e é também um manual de avaliação de sistemas de soldagem (WSA – Welding System Assessment). O participante também poderá implementar os requisitos do CQI 15 e formar os auditores internos de processos de solda, conforme os requisitos do WSA.
Conteúdo
Definição de termos de soldagem
Guia CQI 15
Responsabilidade da direção e planejamento da qualidade;
Responsabilidade de manuseio de material e chão-de-fábrica;
Controle de instalações e equipamentos;
Dispositivos produção, fixação e de controle;
Confirmação e controles de processo;
Variáveis essenciais do processo de soldagem.
Aplicações em diferentes realidades de soldagem
Como realizar uma auditoria completa em seu processo
Como determinar as evidências objetivas
Como preencher o guia: folha de rosto, auditoria e auditoria do lote
Estudo de caso em sala de aula
Avaliação de processos no simulador de soldagem SolVi
Visão geral dos requisitos técnicos complementares:
ANSI Z 49.1 “Safety in Welding and Cutting”
AWS A3.0 “Standard Welding Terms and Definitions”
AWS C7.2 “Recommended Practices for Laser Beam and Welding”
