Curso de Interpretação Prática de Microestruturas em Metalurgia

Aço Inox Duplex 2205 ASTM 923 Intermetálicos Testmat

Interpretação Prática de Microestruturas

Objetivo

Habilitar os participantes a compreender, interpretar e descrever microestruturas de diversos sistemas de ligas. O curso visa também capacitar os alunos a correlacionar microestruturas com tratamentos térmicos, propriedades mecânicas e composição química.

Aplicabilidade

O curso é destinado a profissionais que trabalham com metalografia, análise de falhas e seleção de materiais, incluindo Metalógrafos, Técnicos em análise de materiais, Engenheiros de materiais e metalúrgicos e qualquer profissional que necessite interpretar microestruturas.AA6061 Alumínio Barler Luz Polarizada TG sqr - 1 Seleção de Materiais

Metodologia

O curso será realizado em 3 dias, combinando palestras teóricas e atividades práticas. Os participantes terão acesso a um conjunto de aproximadamente 60 amostras que poderão examinar usando microscópios. Também será fornecido um caderno ilustrado e anotado para facilitar a compreensão e interpretação das estruturas. Além disso, os alunos são incentivados a trazer suas próprias amostras metalográficas para discussão em classe. Não há pré-requisitos obrigatórios, mas um conhecimento básico de preparação de amostras, tratamentos térmicos ou metalurgia será vantajoso.

Conteúdo Programático

  • Terminologia Adequada para Descrição de Microestruturas
  • Otimização de Imagens com Softwares
  • Diagrama de Fases Ferro/Carbono e Diagrama TTT
  • Estruturas de Aços Carbono e Ligados Produzidas por Tratamentos Térmicos
  • Estruturas de Aços Inoxidáveis e Ligas Resistentes ao Calor
  • Microestruturas de Titânio e Suas Ligas
  • Estruturas de Ligas de Alumínio, Fundidas e Forjadas
  • Microestruturas de Ligas à Base de Cobre
  • Modos de Falha Comuns de Diversas Ligas

Formato

  • Aula Presencial com amostras pré preparadas com análises em conjunto e diversos exemplos práticos
  • Aulas das 8h às 17h, em 03 dias. Pausa de 1 h para almoço.
  • Duração estimada: 24h Presencial + EAD . Total: 24h
Publicado em

Qual é melhor aço inox 316 ou inox 304? Veja Propriedades

Inox 316L Réplica Metalográfica Oxálico 250x 1 - 2 Seleção de Materiais

Fatores para a seleção de aço inox 316 / 304

Qual é o melhor inox para meu projeto? Qual o aço inox mais resistente? Como devo selecionar o melhor aço resistente à corrosão? Qual a diferença entre esses aços inox? A principal diferença entre eles é a composição química. A diferença química entre os dois aços inox está na quantidade de três elementos químicos: Molibdênio (Mo), Níquel (Ni) e Cromo (Cr). Veja a tabela comparativa abaixo.

Elemento Químico Inox 304 Inox 316* Inox 316L*
Carbono (C) ≤ 0,080 ≤ 0,080 ≤ 0,030
Cromo (Cr) 18-20 16-18 16-18
Manganês (Mn) ≤ 2,0 ≤ 2,0 ≤ 2,0
Níquel (Ni) 8,0 – 10,5 10 – 14 10 – 14
Fósforo (P) ≤ 0,045 ≤ 0,045 ≤ 0,045
Silício (Si) ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0
Enxofre (S) ≤ 0,030 ≤ 0,030 ≤ 0,030

*Os aços inox 316 e inox 316L devem ter em sua composição Molibdênio (Mo)  entre 2,00 e 3,00%.

Ambos aços inox tem a mesma microestrutura composta de 100% de austenita.

A tabela abaixo apresenta valores típicos para os aços inox na condição de fornecimento indicada. As propriedades mecânicas podem variar até 40% somente pelo processamento à frio distinto.

Material Condição LR [MPa] LE [MPa] A% (50mm) Temperatura Pitting [ºC] * Corrosão Atmosférica [µm/ano]** Corrosão no Solo [µm/ano]** Corrosão Água do Mar [µm/ano] ** Variação em diferentes solos [µm/ano] **
AISI 304 304 Barra Recozida 585 235 60 30 0,87 1,8 1,13 20,39
AISI 304 304 Recozido e Trefilado à Frio 690 415 45 30 0,87 1,8 1,13 20,39
AISI 304 304 Trefilado à Frio, alta Resistência 860 655 25 30 0,87 1,8 1,13 20,39
AISI 316 316 Chapa Recozida 580 290 50 48 0,77 1,45 0,86 0,19
AISI 316 316 Barra Recozida 550 240 60 48 0,77 1,45 0,86 0,19
AISI 316 316 Recozido e Trefilado à Frio 620 415 45 48 0,77 1,45 0,86 0,19

*Conc. 0,1% íons Cl, Água do Mar (Sandvik)
**Ul-Hamid, A et all 2017

A Tabela apresenta a temperatura de Pitting e as taxas de perda de material por perda por corrosão em µm/ano. Analisando-se os dois materiais verifica-se que o aço inox 316 apresenta um menor desgaste e pode ser exposto à temperaturas mais altas sem a formação de pites. Ou seja, o inox 316 apresenta uma resistência a corrosão superior e também uma resistência maior à formação de pites. A tabela também apresenta a variação elevada das perdas por corrosão do inox 304 com a exposição a diferentes meios. O inox 316 tem uma estabilidade maior a variações do ambiente, conforme a tabela acima e o aço inox 316L ainda maior.

Qual a diferença entre 316 e 316L?

Apenas o teor de carbono!

aco-inox-316-304-propriedades-corrosao
Dados de propriedade mecânica e resistência a corrosão com dados de corrosão em campo, Aço inox 316 e aço inox 304.

A soldabilidade também é importante. O AISI 304 está sujeito à sensitização do inox.

O que é a sensitização do aço inox?

É a precipitação de carbonetos de cromo no contorno de grão da austenita após um ciclo térmico de aquecimento do material. Esta precipitação reduz significativamente a resistência à corrosão do material e afeta negativamente as propriedades mecânicas do material. Com a sensitização o aço inoxidável enferruja.

aço inox 316 sensitizado a262 metalografia
Metalografia Aço inox 316 sensitizado. Prática A ASTM A 262, realizado por Testmat.

Inspeção de recebimento

A sensitização do aço inox pode ser avaliada através da prática ASTM A 262, e pode ser ensaiado pela Testmat. Esta análise garante em grande parte a identificação de problemas que o inox poderá mostrar em campo. Junto com esta análise microestrutural também se recomenda fazer a medição do tamanho de grão da liga. O tamanho de grão terá influência nas propriedades mecânicas e no aumento de dureza nas etapas de conformação á frio. O método para a medição de tamanho de grão é dado pela ASTM E112.

Todo material inox deve ser fornecido na condição solubilizada que elimina a sensitização do inox e evita problemas de corrosão futuros. Deve-se solicitar que a condição de fornecimento (solubilizado ou não) conste no certificado de qualidade que acompanha o material.

Conclusão

  • Determine os aspectos críticos para seu projeto e sua Seleção de de Materiais
  • Avalie as opções com dados de campo semelhantes a sua aplicação
  • Informe o fornecedor os dados da sua aplicação e especificações
  • Se o fornecedor enviar o Certificado do material, determine uma estratégia de inspeção de recebimento com acompanhamento periódico
  • Se não tiver Certificado de fornecimento realize a caracterização completa do material
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Análise de Falhas de Ferro Fundido Nodular vs Lamelar

ferro fundido nodular frágil quasi clivagem

O que são falhas de material? São falhas que ocorrem em componentes, ou equipamentos devido a propriedades físicas ou químicas inadequadas do material. Por exemplo, um componente de ferro fundido nodular tem uma vida esperada em fadiga, ou em trabalho. Caso a vida do componente for reduzida além do esperado por características não desejadas do ferro fundido nodular, diz-se que este falhou por causa material. Assim, a caracterização de materiais correta é fundamental na condução da Análise de Falhas de máquinas e equipamentos.

Qual a Diferença do Ferro Fundido Nodular vs Lamelar?

A principal diferença entre os ferros fundidos é a morfologia da grafita formada durante a solidificação peça fundida. O ferro fundido nodular apresenta a grafita no formato de nódulos esféricos. Já o ferro fundido lamelar apresenta a grafita no formato de lamelas. O ferro fundido de grafita compacta, ou CGI, apresenta uma morfologia intermediária entre lamelas e esferas de grafita. A morfologia da grafita tem grande impacto nas propriedades mecânicas do material, como também a sua microestrutura.

tipos de ferro fundido lamelar compactado nodular
Tipos de Ferro Fundido, conforme a morfologia da grafita formada na solidificação do fundido.

 

Seleção de Materiais, Ferro Fundido Nodular vs Cinzento

Na seleção de materiais procura-se por materiais com propriedades adequadas ao uso do produto em campo. O técnico na seleção de materiais de diferentes tipos de ferros fundidos, entre outras características, deve se atentar para a vida em fadiga do equipamento. No caso dos ferros fundidos o tipo de grafita tem influência na vida em fadiga. Os ferros fundidos nodulares tem maior vida em fadiga do que os ferros fundidos cinzentos, para a mesma solicitação mecânica cíclica.

analise de falhas fadiga tipos de ferros fundidos
Tipos de Ferro Fundido, Nodular, Vermicular (Compacto) e Cinzento e sua influência em vida em fadiga (ciclos até a falha). Fundição Ferro Fundido Nodular.

Tenacidade dos Ferros Fundidos Nodulares

A tenacidade dos ferros fundidos também varia conforme a morfologia da grafita e com a sua microestrutura predominante. Na metalografia do ferro fundido nodular mais comum encontram-se as fases de perlita e ferrita que também influenciam na tenacidade do material.

analise de falhas tenacidade tipos de ferro fundido
Tenacidade à fratura, ferro fundido nodular ferrítico vs nodular 15% perlítico. ASM, 2020

Análise de falhas de tipos de ferros fundidos

Devido ao exposto acima, é importante que numa análise de falhas de ferro fundido seja realizada uma caracterização do material com análise metalográfica completa. Esta análise deve conter a caracterização da morfologia da grafita de acordo com as normas e deve analisar o percentual de cada fase perlita, ferrita, carbonetos, entre outros. Além desta caracterização é recomendável conduzir uma fractografia com auxílio da microscopia eletrônica por varredura na realização da análise de falha.

A fractografia pode trazer informações importantes sobre o modo de falha. Um modo de falha de difícil caracterização nos ferros fundidos é a fadiga do material. Isto devido as características das fraturas formadas na falha. Um modo típico de falha de um ferro fundido nodular perlítico é a fratura por quasi clivagem.

ferro fundido nodular frágil quasi clivagem
MEV, ferro fundido nodular perlítico. Fratura frágil por quasi clivagem. Aumento: 500x.

No outro tipo de modo de falha de fadiga, o aspecto é diferente. Na fractografia da fadiga a clivagem das regiões perlíticas não é tão clara e aparecem também estrias que acompanham o avanço da fratura. 

ferro fundido nodular mistura de fratura e estrias da perlita fadiga
MEV, ferro fundido nodular. Fadiga, mistura de fratura e estrias sobre a perlita fadigada. Aumento 1000x.

Conheça nossos serviços em análise de falhas e veja nossos cursos e treinamentos em tecnologia de materiais aqui.

Conclusão
  • A morfologia da grafita tem influência sobre a vida em fadiga do produto
  • Ferros fundidos com maior quantidade de ferrita apresentam maior tenacidade
  • A fractografia deve ser conduzida com cuidado para não descartar o modo de falha por fadiga

Curso Aços Inox para não Metalurgistas

Objetivo

Compreender as propriedades dos diferentes aços inox utilizados na indústria, a sua fabricação e resposta em propriedades mecânicas e químicas para diferentes rotas de processamento. Identificar as propriedades mecânicas e físicas dos diferentes tipos e ligas de aços inox. Selecionar o melhor aço inox para uma determinada aplicação. Compreender os problemas de corrosão do aço inox. Determinar o melhor processo de fabricação para determinado tipo e liga de aço inox.

Conteúdo

  • Indústria de Transformação do aço inox (fundição, laminação, forjamento, trefilação e soldagem)
  • Tipos e ligas de aços inox: Composições Químicas, Classificação ABNT, SAE e EN
  • Propriedades Mecânicas e Estrutura
  • Corrosão e técnicas contra a corrosão
  • Caracterização e Seleção dos aços inox
  • Ensaios Mecânicos e Químicos
  • Tratamentos Térmicos e de Superfície
  • Controle de Qualidade e Análise de Falha
  • Estudos de caso

Duração 

2 dias (16 horas presenciais) + 8 horas em EAD 

Formato 

Aberto ou In Company 

Curso Desgaste de Materiais, Caracterização e Prevenção

Desgaste Ensaio ASTM G65

O que faz um Profissional da Área de Desgaste de Materiais?

Fadiga Corrosão Superfície MEV
Mecanismo de Fadiga Corrosão em superfície com desgaste. Abordagem moderna de desgaste: Degeneração da superfície é fator causal para perda de volume. Conceito mais amplo do que perda de material por contato.

Um profissional que atua na análise de desgaste e sua prevenção é responsável por avaliar e otimizar a longevidade de componentes e sistemas industriais. Utilizando técnicas avançadas de caracterização de superfícies, tribologia, avaliação de microestruturas e caracterização dos materiais do sistema tribológico, o profissional monitora o desempenho do equipamento em tempo real, implementa soluções de lubrificação eficazes e desenvolve testes operacionais para prevenir falhas. Esta atividade é crucial para reduzir custos, minimizar o tempo de inatividade e melhorar a qualidade do produto, contribuindo significativamente para a eficiência e rentabilidade da empresa. O curso é projetado para capacitar profissionais com as habilidades necessárias para serem bem-sucedidos neste desafio industrial.

“Foco Moderno em Desgaste: minimizar via Engenharia de Materiais.”

 

Objetivo

O curso busca capacitar os participantes com um conhecimento teórico e prático profundo em desgaste de materiais e tribologia, com ênfase especial em tecnologia de materiais, microestrutura e caracterização de materiais. O estudo do fenomeno de desgaste com a aplicação de conceitos avançados em tecnologia de materiais é uma abordagem moderna deste assunto. Assim, o curso permitirá aos participantes entender, avaliar e abordar questões cruciais relativas à durabilidade e à confiabilidade de componentes e sistemas em diferentes materiais e em variados ambientes industriais. Ao abordar técnicas avançadas de caracterização de superfícies, propriedades mecânicas, adesão, fricção e lubrificação, o curso possibilita aos participantes otimizar a longevidade e confiabilidade de sistemas e componentes industriais. Essa capacitação se traduz em economia de custos significativa, menor tempo de inatividade e melhoria na qualidade dos produtos. Para enriquecer a aplicação prática, estudos de caso e testes operacionais de desgaste são inclusos, proporcionando uma compreensão aplicada e diferenciada que gera vantagem competitiva e valor agregado para as empresas.

Público-Alvo

O curso é projetado para atender às necessidades de engenheiros mecânicos, químicos e de materiais, além de técnicos especializados. Ele é especialmente relevante para profissionais que atuam nas áreas de engenharia de processos, desenvolvimento de produtos e manutenção industrial. Este curso também é adequado para acadêmicos e estudantes avançados que buscam uma compreensão aplicada da tribologia.

Conteúdo

  • Caracterização de superfícies sólidas e contato
  • Influência das Propriedades Mecânicas no Desgaste
  • Microestrutura e Desgaste
  • Mecanismos de Desgaste
  • Desgaste e Atrito
  • Lubrificação e Filmes
  • Desgaste em materiais compostos e nano-tribologia.
  • Ensaios de Desgaste: Fenomenológicos e Operacionais
  • Desenvolvimento de Ensaios Operacionais
  • Métodos de Controle e Estratégias de Prevenção
  • Estudos de caso

Metodologia

O treinamento é dividido nos seguintes módulos: Teórico Ao Vivo e EAD. Entre as aulas são fornecidos artigos para análise e discussão posterior. As aulas ficam gravadas e disponíveis para os alunos por um período de 60 dias.

  • 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 (As aulas ficam gravadas por 60 dias para os alunos poderem rever tópicos e assistir eventuais aulas perdidas)
  • Ao término, será realizado uma Análise de Desgaste conjunta com a Testmat, com duração de no máximo 30 dias. O objetivo é aplicar as ferramentas e as técnicas aprendidas para um caso de desgatse proposto pelo aluno e aceito pelo intrutor. Nesta análise estão inclusas reuniões de discussão do caso, uma caracterização de material por microscopia ótica e dureza/microdureza e suporte ao aluno para solucionar seu caso didático de desgaste.

Duração estimada: 15h Ao Vivo + 9h EAD + Projeto de de Uma Análise de Desgaste – 30 dias (veja metodologia)

Formato:  Aberto ou In Company 

Organização: TestMat Engª Industrial Ltda – 25 anos em Engª de Materiais

Curso Metalurgia para não Metalurgistas

Objetivo:

Fornecer aos profissionais com formação em áreas não ligadas à engenharia de materiais e metalúrgica o conhecimento necessário para a compreensão dos processos de fabricação e transformação dos materiais e sua utilização. Apresentar e discutir os conceitos de comportamento mecânico dos materiais, a seleção de materiais na indústria, as especificações de propriedades e suas correlações com a estrutura do material. O participante será capaz de entender por que um material não se comporta como desejado, ou como fazer para que ele apresente uma determinada propriedade. Discutir os diversos tipos de controle de qualidade, ensaios e testes realizados para assegurar a qualidade dos produtos e materiais fabricados.

Conteúdo:

  • Matérias Primas para materiais: Metálicos, Cerâmicos e Plásticos
  • Processamento da Matéria Prima – Indústria de Transformação (extrusão, laminação, forjamento, trefilação)
  • Propriedades Mecânicas e Estrutura
  • Corrosão e técnicas contra a corrosão
  • Caracterização e Seleção de Materiais
  • Ensaios Mecânicos e Químicos
  • Tratamentos Térmicos e de Superfície
  • Controle de Qualidade e Análise de Falha
  • Estudos de caso

Duração:  2 dias (16 horas presenciais) + 8 horas em EAD 

Formato:  Aberto ou In Company 

Curso Metalurgia aplicada na Indústria de Petróleo e Gás

Objetivo:

Identificar materiais para uso na exploração e produção de petróleo e gás. Identificar materiais para componentes utilizados na perfuração de poços. Reconhecer a corrosão em serviço e recomendar medidas preventivas. Verificar características de projeto que podem levar a falha prematura do componente. Determinar a seqüência de atividades para a análise de falha de componentes da indústria petrolífera e de gás.

Conteúdo:

  • Materiais fundidos, laminados e forjados
  • Aços e ferros fundidos
  • Não ferrosos
  • Soldagem
  • Controle Metalúrgico: destrutivo e não destrutivo
  • Fundamentos de corrosão, proteção anti corrosiva e monitoramento
  • Problemas metalúrgicos na perfuração e na produção de gás e petróleo
  • Instalações: Processos industriais, Transporte e Armazenamento
  • Análise de falha
  • Aplicações onshore e offshore

Duração:  2 dias (16 horas presenciais) + 8 horas em EAD 

Formato:  Aberto ou In Company