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UNESP – UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”

Faculdade de EngenhariaCampus de Guaratinguetá

Departamento de Materiais e Tecnologia

“Microscopia e microanálise do aço Bake Hardenable (BH)”

Orientador: Marcelo dos Santos PereiraCo-orientadora: Giselia Alves de Souza

Aluna: Priscila Folkl

29/12/2008

Priscila Folkl

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Microscopia e microanalise do aço

Bake Hardnable (BH)

Data: 29/11/2008

Priscila Folkl

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Microscopia e microanalise do aço Bake Hardnable(BH)

Guaratinguetá

2008

Priscila Folkl

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Microscopia e microanalise do aço Bake Hardnable

Dissertação apresentada à matéria de pesquisa e desenvolvimento na ciência dos materiais da UNESP de Guaratinguetá, para assim obter uma nota satisfatória para que esta disciplina seja concluída no ano letivo de 2008.

Orientador: Marcelo dos Santos PereiraCo-orientadora: Giselia Alves de Souza

Guaratinguetá

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Dedicatória:Aos meus pais que tanto se empenharam para que eu ingressasse em uma boa universidade.Aos meus amigos, que me apóiam todos os dias a continuar a lutar pelo que quero.

Agradecimentos

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Este projeto é algo muito complicado para uma aluna de segundo ano, por isso agradeço ao meu orientador, Professor Dr. Marcelo dos Santos Pereira, e a minha co-orientadora, Giselia Alves de Souza, pois sem eles eu jamais entenderia um projeto complexo como este, graças meu conhecimento está maior e melhor.Agradeço também ao departamento de materiais da UNESP por me permitir utilizar o laboratório de metalografia e seus microscópios ópticos.

Resumo

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Este projeto, a princípio, estudará, apenas, as fases presentes em uma Aço Bake Hardenable, utilizando microscopia óptica e processamento metalográfico, com os reagentes nital , para assim, fazer a análise quantitativa e qualitativa destas fases presentes.

Abstract

This Project, at first, will study the presents phases in the steel Bake Hardnable, using optical microscopy and metallographic methods with the etchings nital for qualitative and quantitative analysis of this present phases.

Sumário

1. INTRODUÇÃO................................................................................................ 1.1. OBJETIVOS....................................................................................................2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA........................................................................2.1. Introdução teórica............................................................................................2.2. Aços Bake Hardenable....................................................................................2.3.1.Técnicas metalográficas para análise microestrutural............................ 2.3.1.1. Ataques químicos corrosivos..................................................................... 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E METODOLOGIA.....................3.1. MATERIAL.................................................................................................... 3.2. AMOSTRAS................................................................................................... 3.3. CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL.............................................3.3.1. Microscopia óptica......................................................................................3.3.1.1. Preparação das amostras metalográficas....................................................3.3.1.2. Ataque químico..........................................................................................3.3.1.3. Obtenção e processamento das imagens metalográficas........................... 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................... 4.1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO MATERIAL................................................. 4.2. CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL.............................................4.2.1. Análise qualitativa...................................................................................... 4.2.1.1 Ataque químico: NITAL.............................................................................5. CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS...........5.1. CONCLUSÕES............................................................................................... 5.2. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS.......................................... REFERÊNCIAS...................................................................................................

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1. INTRODUÇÃO

Atualmente a nossa sociedade encontra-se extremamente dependente dos metais. Em transportes, estruturas e ferramentas são usadas grandes quantidades de ferro fundido e aço. Em quase todas as aplicações elétricas é utilizado cobre. À nossa volta observa-se uma crescente utilização de alumínio e de outros metais leves - titânio e zircônio (os chamados metais da idade espacial).

De modo a fazer-se uma distinção entre a era moderna e a era neolítica (Idade da Pedra), os arqueólogos tiveram necessidade de classificar os estádios de desenvolvimento das civilizações em Idade do Cobre, Idade do Bronze e Idade do Ferro. Os povos que melhor dominavam as técnicas de processamento e extração de metais, foram os que se suplantaram e se destacaram dos outros, tanto a nível de melhores condições de vida, como em vitórias nas batalhas, dando assim origem aos grandes impérios que existiram.

Calcula-se hoje, que o primeiro contacto com os metais se deu na era neolítica por volta de 6000 a 4000 anos AC com o uso de óxidos vermelhos (de ferro) em corantes para rituais e práticas funerárias, em decoração e polimento, assim como os minerais azuis e verdes (de cobre) na Mesopotâmia e no Egito. Em Creta pequenas peças de azurite foram também descobertas em algumas habitações. O ouro, a prata e o cobre foram os primeiros metais a serem descobertos, dado que existiam no seu estado nativo. O ouro estava bem distribuído à superfície da Terra e era muito resistente à corrosão, pelo que o seu brilho atraiu a atenção do Homem Primitivo. Os ornamentos eram uma das múltiplas aplicações deste metal.

O cobre existia no solo em grande quantidade. Era facilmente martelado com o auxílio de pedras, o que lhe causava certo endurecimento, convertendo-se depois em utensílios. Os trabalhos mais antigos do cobre datam de 6000 AC e foram descobertos no Médio Oriente particularmente em redor de Ur. Foi neste local, cerca de 3500 AC, que em escavações efetuadas se encontraram ornamentos e armas de metal fundido e vazado, isto é, praticamente 2000 anos após ter sido encontrado o primeiro artigo em metal toscamente martelado com pedras. Também foram encontrados trabalhos antigos no Egito e na Índia. Hoje se pensa que, mais por acidente do que por intenção, foi produzida uma liga de cobre e estanho, surgindo assim o bronze por volta de 3000 anos AC na Suméria. Esta liga era mais dura e mais resistente que o cobre, era mais apta a ser vazada em moldes originando produtos de melhor impressão.

Como a proporção de cobre e estanho era crítica (entre 1% e 10% de estanho) e os minérios de estanho não eram tão abundantes e bem distribuídos como os de cobre, em certos lugares, como no Egito, a Idade do Cobre prolongou-se até

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mais tarde. Os Egípcios começaram tarde na manufatura do bronze (obtido de Tróia e Creta) mas apresentaram uma técnica de vazamento em moldes muito avançada ("host wax"). Este período, denominado Idade do Bronze, estendeu-se até à Era Romana.

Na China por volta de 2000 AC é descoberto um novo metal, o ferro. Este não ocorre no estado nativo e pensa-se mesmo que as primeiras formas de ferro a serem usadas pelo Homem Primitivo provieram de meteoritos (o ferro encontrado possuía quantidades significativas de níquel, característica do ferro meteórico). Este ferro era trabalhado de forma idêntica ao ouro, prata e cobre, só que tinha a particularidade de ser mais duro. O seu preço era elevado devido à sua raridade. Os povos antigos associavam o ferro a divindades, considerando-o um "enviado do céu". Só mais tarde é que o ferro foi usado com maior abundância quando se descobriu como extraí-lo do seu minério. O ferro começou por ser aquecido em fornos primitivos abaixo do seu ponto de fusão, separando-se a "ganga" (impurezas com menor ponto de fusão), a qual se deslocava para a superfície sendo removida sob a forma de escória, restando a esponja de ferro, a qual era trabalhada na bigorna, obtendo-se as ferramentas e utensílios existentes naquela altura (2500 a 500 AC). O latão ( liga de cobre e zinco), foi descoberto entre 1600 a 600 AC na Pérsia, China e Palestina.

O primeiro artigo de ferro manufaturado, que data de 1350 AC, era uma lâmina de punhal encontrada no túmulo do Faraó - Tutankamon. Este punhal foi encontrado no local de maior importância e destaque do túmulo. O baixo teor de carbono encontrado no ferro conferia-lhe uma grande resistência à corrosão e por isso foram encontrados pregos praticamente intactos usados em navios Vikings que estavam enterrados há mais de 1000 anos. Os utensílios de ferro trabalhado produzidos pelos Hittitas em 3500 AC não eram muito melhores do que o cobre e o bronze. Só quando se desenvolveram técnicas de tratamento térmico do ferro (contendo carbono) é que se conseguiram produtos fortes e resistentes. Por exemplo a têmpera foi desenvolvida pelos Gregos e pelos Romanos e os produtos endurecidos tinham múltiplas vantagens que se refletiam nas vitórias militares contribuindo para a edificação de Impérios. Exemplo deste fato foi uma batalha travada cerca de 220 AC entre Romanos e Gauleses em que as espadas Gallic de ferro (às quais não eram aplicados quaisquer tratamentos térmicos) eram muito menos resistentes que as armas dos romanos (estas sim apresentavam tratamentos térmicos dando assim vantagem de combate aos romanos).

Por volta de 400 AC os Gregos desenvolveram um tratamento térmico denominado revenido, que consistia em aquecer o metal a uma temperatura conveniente tornando-o menos frágil. Com a sua aplicação melhoraram a

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produção de pontas de lanças, chisels e espadas. Deste modo, o ferro tornou-se cada vez mais importante na vida do Homem e na sua Cultura.

Foi na Índia que se deu início à produção de aço. Chamaram-lhe Aço Wootz (processo de carbonização conhecido pelos Egípcios antigos) e era obtido a partir da esponja de ferro produzida num alto forno (séc. XIV). Como a temperatura atingida não permitia a fusão do ferro, esta esponja de ferro era trabalhada com um martelo para expelir os resíduos (forjagem); em seguida era colocada entre placas de madeira num cadinho o qual era isolado do ar, posto num forno e coberto de carvão vegetal, dando-se assim a absorção de carbono. Após algumas horas de aquecimento do cadinho o metal era forjado até adquirir a forma de barras.

No período que se seguiu à queda do Império Romano, o mundo estagnou e deixou de ser produtivo em termos metalúrgicos; apenas se verificou uma crescente produção de ferro. Os alquimistas Árabes, na sua busca da "pedra filosofal" (que curaria todos os males e permitiria a transmutação dos metais) fizeram descobertas que viriam a servir de base à ciência química, bem como para o desenvolvimento de outros ramos da ciência.

A partir do ano 500 observa-se então uma indústria rejuvenescida. A Metalurgia definia-se, assim, como a tecnologia de extração de metais dos minérios e a sua adaptação ao uso através da fundição e da forja. Estas técnicas eram função dos mestres artífices que eram homens de prestígio e de importância vital na estrutura social, e o seu conhecimento, que provinha de gerações anteriores, era transmitido aos seus melhores aprendizes. Porém, os artífices não sabiam explicar porque é que a lâmina da espada quando aquecida até ao rubro e em seguida arrefecida numa tina de água endurecia e quando permanecia toda a noite colocada sobre as brasas da forja tornava-se macia e fácil de deformar.

Vários processos de obtenção do ferro foram desenvolvidos ao longo do tempo e usados longamente nas distintas regiões, como o forno de redução africano (século VI A.C.), o buraco de redução, usado em vários países do

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mediterrâneo, o forno de exaustão natural, desenvolvido pelos gregos, entre outros. Estes tipos de fornos, foram utilizados ao longo dos séculos e na idade média até o século VIII, quando uma pequena forjaria da Catalunha criou a forja Catalã, um conceito que pode ser considerado como um dos maiores avanços na tecnologia de redução de minério de ferro. A primeira forja Catalã tinha uma cúpula feita de pedras, de seção circular, de aproximadamente 1 metro de altura por 0,76 metros de diâmetro conhecida como cuba, com um bocal inferior conectado a um fole para o suprimento de ar aquecido. O minério era alimentado sobre uma camada de carvão, e sobre ele outra camada de carvão era alimentada, em procedimento muito semelhante ao atualmente usado. A forja Catalã produzia cerca de 160 kg de ferro em cinco horas, enquanto que as técnicas anteriores produziam neste mesmo intervalo de tempo, no máximo 23 kg. A forja Catalã dominou a produção de ferro até o século XV.

Estes fornos foram sendo continuamente melhorados, dando origem sempre a novos processos. Os grandes avanços puderam ser sentidos nos aumentos das alturas de chaminé e colunas de carga, provavelmente como conseqüência de possíveis aumentos de pressão de sopro através da utilização de foles hidráulicos. Estas melhorias deram origem aos fornos wolf oven, blasofen, stuckofen, blauofen e finalmente o flussofen, considerado como o primeiro alto-forno, que evoluiu gradativamente para o processo que vem dominando o cenário da produção de ferro gusa nos últimos séculos, o moderno alto-forno.

A partir da segunda metade do século XV, começa-se a produzir ferro pelo ‘refino’ do ferro-gusa, e com a crescente utilização da força motriz da água, se difundiu o uso de cilindros laminadores e trefilações a fio. No início do século XVIII, o consumo de aço conhece um grande avanço, começando também os problemas ecológicos. Dentro das minas, o trabalho era feito à luz de velas e o minério de ferro era retirado em cestas puxadas por cordas.A partir de 1600, várias leis no Reino Unido foram criadas visando a preservação das florestas, obrigando a retirada de operação de vários altos-fornos. Concomitante a isto, a produção de ferro nas colônias norte americanas fora fortemente apoiada, devido a abundância de madeira e minério de ferro. O primeiro alto-forno construído em 1622 na América do Norte, em Falling Creek, Virginia, nunca

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chegou a entrar em operação, pois os índios nativos americanos massacraram o chefe de obras John Berkeley e todos os trabalhadores, além de destruírem todo o trabalho realizado. Somente em 1645, um novo alto-forno nos Estados Unidos foi construído, e daí efetivamente operado.

No final do sec. XX a indústria siderúrgica japonesa introduziu, com grande sucesso, chapas de aço inicialmente macias, mas apresentando forte aumento da resistência mecânica na secagem da pintura da peça acabada (bake hardening). O emprego desses aços em painéis externos dos veículos permitiu a utilização de chapas mais finas e mais resistentes, contribuindo notadamente para a redução de peso dos automóveis. Empresas brasileiras tentaram comprar a tecnologia, mas os japoneses se recusaram a vendê-la, obrigando a todos outros a descobrir como fazê-lo.

Evidentemente, a maior contribuição de novos tipos de aços no mercado foi dada pela indústria automobilística, grande incentivadora do projeto ULSAB (Ultra-Light Steel Autobody). O projeto ULSAB trata-se de um consórcio internacional envolvendo usinas siderúrgicas de diversos países, visando à criação de uma carroceria para veículo ultra leve, o qual obteve resultados bem sucedidos em pesquisa e avanço tecnológico, sobretudo no desenvolvimento de novos produtos. (Souza, Giselia Alves; 2008).

1.1 Objetivo:

Através de pesquisas bibliográficas, pode-se ver a dificuldade que se encontra em encontrar material didático que explique como funciona um aço BH, desta forma vem através deste projeto para caracterizar microestruturalmente este aço. A caracterização será realizada através de identificação e quantificação das fases presentes.

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2. Revisão bibliográfica:

2.1 Introdução teórica:

Aços são ligas de ferro e carbono. Essas ligas variam suas propriedades físicas e mecânicas de acordo com a concentração de carbono na liga.

A ferrita é a fase com menos quantidade de carbono, extremamente dúctil. Em fotografias, normalmente, ela fica com tonalidade mais clara que a cementita, um exemplo vem na fugura a seguir, retirada do livro “Introdução a engenharia de materiais”, Callister, 2007.

Figura 1:ferrita ampliada em 90x.

A austenita pode ser encontrada à temperatura ambiente, conhecida como austenita retida, esta fase é a matriz da ferrita e da cementita. Normalmente ela se encontra a temperaturas a cima de 1000°C.

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A cementita ou carbeto de Ferro(Fe3 C) pode aparecer em tonalidade mais escura, como na perlita. Aparece se ocorrer resfriamento rápido da austenita a cima de 540° C.

A perlita é formada por lamelas de ferrita e cementita, como na figura seguinte, que possui perlitas e ferritas.

Figura 2: aço 1038 com aumento de 635x.

A martensita é uma fase metaestável, sendo que há supersaturação de carbono em ferro, aparece quando há resfriamento rápido da austenita, a baixo de 300°C.

A bainita também é formada com resfriamento rápido do aço, entre 540°C e 300°C. Não é metaestável como a martensita. As partículas de ferrita e cementita são menores nesta fase, tornando a dureza e a resistência mecânica de um material com esta fase, maiores que a de materiais com mais presença de perlita.

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2.2. Aços Bake Hardenable

Este aço se trata de uma invenção de composição e processo de obtenção de chapa fina de aço laminada a frio com boas características de estampagem, que possibilita capacidade de envelhecer por deformação após tratamento térmico e conseqüente aumento de sua resistência. A chapa é produzida em equipamento tipo caixa de bobina fechada, possuindo teor de carbono dado pela equação %C = 3,0 x 10 Tr - 0,18 onde Tr é a temperatura de recozimento em graus C. Possui teores de fósforo e silício em peso dados pela desigualdade 0,1% < (P+Si) < 0,6 % e o teor de manganês menor ou igual a 0,4 Si, sendo que a quantidade mínima deve satisfazer a relação Mn/S = 10. O alumínio máximo é 0,08% e o mínimo deve ser tal a ser obedecida a relação Al/N = 6. O teor de cromo máximo é 0,05% e o teor de nitrogênio e enxofre é dado por (S+N) < 0,03%.(Tese.Pereira, João Francisco Batista)

O envelhecimento do aço ocorre apenas na temperatura de forno de pintura, fora dele nada ocorre. Esta temperatura é considerada baixa, pois fica em torno de 180°C. O aço ganha em torno de 30 a 40 MPa nas propriedades mecânicas, após o tempo de forno.

O aço BH ou bake hardenable, é obtido através de um processo de recozimento de aços de baixo teor de carbono. Podem ter, além de carbono, silício, fósforo e manganês, em sua composição, sendo experimentalmente comprovado que a melhor solução possui baixo teor de carbono e manganês, e alto teor de silício e fósforo. (Tese. Pereira, João Francisco Batista)

O aço possui, antes do forno, uma grande conformabilidade, tornando os processos de estampagem muito mais fáceis de serem feitos.

Estes tipos de aço, por possuírem baixo teor de carbono, possuem também, como fase predominante, a ferrita. O processo de recozimento foi o mais citados nos artigos científicos pesquisados.

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2.3. Caracterização microestrutural

2.3.1. Técnicas metalográficas para análise microestrutural

Os significativos efeitos da microestrutura, nas características físicas e mecânicas dos aços, fazem da investigação metalográfica uma necessidade para entendimento e aperfeiçoamento de suas propriedades (SOUZA, 2008).

Precisa-se de uma investigação metalográfica para obter a relação entre microestrutura e propriedades mecânicas. Isso pode ser feito através da análise qualitativa e quantitativa do material. Análises qualitativas, por exemplo: observação da morfologia e homogeneidade das estruturas. Análises quantitativas, por exemplo:distribuição e tamanhos das microestruturas nas microestruturas.

As técnicas empregadas na metalografia, entre elas os processos de preparação das amostras, os procedimentos de separação de fases como os ataques químicos, os métodos de análise qualitativa e quantitativa, requerem especial atenção, pois demandam certo grau de habilidade e paciência na execução da atividade pelo operador ou pesquisador. A importância de um trabalho minucioso e preciso são determinantes para minimizar possíveis erros de interpretação e garantir resultados confiáveis (VOORT, 1984).

A ampliação, da microscopia óptica, varia entre 50 e 1000 vezes. Se acaso necessitar uma ampliação maior deve-se usar um microscópio eletrônico.

Para a análise, pode-se ou não usar ataques químicos, inclusões e precipitados em aços não necessitam de ataques,

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enquanto as suas fases precisam destes ataques para se tornarem visíveis.

2.3.1.1. Ataques químicos corrosivos

Os reagentes corrosivos atacam quimicamente a superfície da amostra, através de um processo de corrosão controlada, resultante da diferença de potencial eletrolítico entre as áreas da superfície atacada (VOORT, 1984). Essas diferenças de potencial eletrolítico podem existir entre grãos com diferentes orientações cristalográficas, entre o contorno de grão e o interior do grão e, ainda, entre duas ou mais fases distintas (SOUZA, 2008).

Nital: solução a base de ácido nítrico, com, normalmente, 98% de álcool etílico e 2% de ácido nítrico. Ótimo para revelar a ferrita, mas pode ser ineficiente dependendo das orientações cristalográficas, em outras palavras, podem ocorrer erros de medições neste ataque se ele deixar de revelar todos os contornos de grãos da ferrita.

Reagente de Marshall : primeira solução com 5ml de ácido sulfúrico e 8g de ácido oxálico diluído em água, e segunda solução com 30% de solução de peróxido de hidrogênio. Este reagente é oxidante e revela alguns carbonetos, como a cementita. Ele revela os contornos de grãos da ferrita, melhor que o nital.

Picral: solução com 4g de ácido pícrico e 96 ml de álcool etílico. Revela melhor a bainita, cementita, e outros carbonetos.

3. Procedimento experimental

3.1. Material

Este material é um aço de baixo carbono.Suas aplicações estão destinadas aos painéis de automóveis, como portas e capôs, onde se necessita de boa conformabilidade, mas precisa

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de resistência a choques mecânicos, pois são locais onde pode ocorrer choques diários.

3.2. Amostras

Amostras retiradas das extremidades de uma chapa do aço, de acordo com sua laminação, sendo elas de três tipos:

Longitudinal; Transversal; Superficial.

3.4. Análise Microestrutural

3.4.1. Microscopia Óptica

3.4.1.1. Preparação das Amostras metalográficas

Etapas:

1. Seccionamento: amostras foram cortadas a frio, em uma máquina que utiliza a água para resfriar o corte.

2. Embutimento: amostras foram embutidas em baquelite, da empresa AEROTEC Indústrias e Comércio,no equipamento TEMPOPRESS-STRUERS;

3. Lixamento: usando as lixas 400, 600, 1000, 1500 e 2000, sucessivamente para o acabamento das amostras. A avaliação qualitativa da amostra foi observado em um microscópio óptico de mesa. Toda baquelite e riscos de lixas anteriores devem ser retirados. Em cada mudança de lixa, deve-se girar a amostra em 90° em relação a posição anterior, para

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assim ser mais fácil ver se os riscos da lixa anterior sumiram. Em cada interrupção do lixamento foi feito uma lavagem em água fria e corrente, e uma secagem com jato de ar frio.

4. Polimento: este foi realizado em uma maquina Polipan, em rotação de 200rpm, e a mistura de água destilada e suspensão de sílica coloidal para materiais ferrosos, OP-U Suspension, fabricação STRUERS.

5. Ataque químico com nital 2%: este ataque revela melhor os contornos de grãos da ferrita, principal constituintes de aços BH. O tempo de exposição foi de 11 a 14 segundos. O ataque foi feito através de um chumaço de algodão embebido em solução de nital, este algodão foi esfregado, levemente, sobre a amostra. Após o ataque a amostra foi lavada em água corrente e secada em jato de ar frio.

3.4.1.2. Obtenção e processamento das imagens metalográficas

A obtenção das imagens metalográficas foi realizada no Laboratório de Análise de Imagens de Materiais (LAIMAT) do Departamento de Materiais e Tecnologia - FEG/UNESP. As imagens foram fotografadas em campo claro, sem filtros ou luz polarizada, utilizando um microscópio óptico, marca Nikon, modelo Nikon EPIPHOT 200, acoplado a um PC e a uma câmera Diagnostic Model 4.2, usando-se o software SPOT.

Após o ataque químico foram obtidos 10 fotos de todas as amostras, 10 em 200x e 10 em 500x, mas em 1000x foram tiradas apenas 3 fotos.As imagens foram tiradas aleatoriamente por toda superfície da amostra, não analisando partes onde o polimento não foi efetivo, por exemplo, como nas bordas. Elas foram armazenadas em formato jpg.

4.Resultados e discussões

4.1 Caracterização microestrutural

4.1.1. Análise qualitativa

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Primeiramente, são apresentados e discutidos os resultados obtidos no trabalho experimental de metalografia, qualitativamente, referindo-se à identificação das fases constituintes deste aço, com o ataque de nital 2%.

Usou-se lixas d’água para o polimento da amostra. O aço estudado é muito dúctil, por esta razão se deve tomar cuidado em não colocar muita força durante o lixamento, assim, facilitando tanto o lixamento de lixas com grânulos

No polimento foi necessário mudar o pano, pois foi observado a formação de aspecto casca de laranja. Assim como no lixamento, a diminuição da força ajuda a não ocorrer este defeito, além de rotação baixa e tempo de polimento reduzido. Mesmo com cuidados a mais, como por pouca força durante o polimento, e diminuir a rotação para 190 a 200 rpm, pode-se ver alguns grãos arrancados nas fotos tiradas. Qualquer sujeira no pano provoca riscos, tornando o processo de polimento mais lento.

4.1.1.1. Ataque com nital

O nital é um reagente químico usualmente aplicado na revelação de microestruturas em aços e possui alto grau de reprodutividade. Evidencia os contornos de grão de ferrita, mas não é suficiente para identifica todas as fases em um aço.

A solução de nital foi preparada com 98% de álcool etílico e com 2% de ácido nítrico. Não foi necessário um ataque logo após o polimento, ele foi efetivo nas amostras polidas anteriormente.

O ataque foi feito através de um chumaço de algodão embebido em nital, então foi esfregado na superfície das amostras, sendo que o mesmo chumaço foi usado para todas amostras e foi obtido resultados parecidos.

O tempo de contato do reagente com o material foi de aproximadamente 14 segundos, este foi um tempo suficiente para que a ferrita ficasse com contornos de grãos bem definidos.

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Este ataque revelou apenas tons claros, provando o que foi explicado anteriormente, que o aço estudado possui como fase predominante a ferrita.

A temperatura ambiente era de 25°C e a umidade relativa do ar era de 69%.

A amostra foi atacada no dia 04/12/2008, com um nital feito no dia 24/12/2008.

O ataque com nital mostrou bem as fases ferritas. As fotos as seguir mostram bem como a fase ferrita aparece neste aço:

Foto 4.1

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Foto 4.2

Foto 4.3

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Foto 4.4

Foto 4.5

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Foto 4.6

As fotos a seguir foram tiradas em 500x:

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Foto 4.7

Foto 4.8

Foto 4.9

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Foto 4.10

Foto 4.11

Foto 4.12

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Fotos a seguir foram tirados em 1000x:

Foto 4.13

Foto 4.14

Foto 4.15

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Foto 4.16

Foto 4.17

Foto 4.18

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Os contornos de grãos da ferrita ficaram bem visíveis nas imagens, e como foi antes dito, ouve perda de grãos, como nas fotos: 4.4,4.5, 4.9,4.12,4.13,4.16 e 4.18.Porém isso ocorreu de maneira controlada, sem alterar muitos os resultados, pois mesmo assim, a maior parte dos grãos continuam presentes e visíveis.

5.Conclusão

Os aços BH possuem, como base, a estrutura ferrítica, isso se deve ao recozimento de aços para torná-los Bake hardenable. A estrutura explica sua alta conformabilidade pré-forno de pintura. Através de leituras, sabe-se que o “bake hardening” ocorre porque há formação de precipitados após a exposição do material a uma temperatura de 180°C.

Bibliografia

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BRAMFITT, B. L.; SPEER, J. G. A Perspective on the Morphology of Bainita.Metallurgical Transactions A, v.21, p.817-829, April, 1990.

CALLISTER, W. D. Jr. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução.7ª Edição. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2006. 589p.

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Souza, G.A. CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE UM AÇO MÉDIOCARBONO E BAIXA LIGA (COM ESTRUTURA(BAINÍTICA/MARTENSÍTICA) VIA MICROSCOPIA ÓPTICA, 2008.

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Pereira,J.F.B.Cinética de envelhecimento por deformação de aços carbono com pequenas adições de fósforo, silício e manganês