UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JÚLIO DE MESQUITA FILHO" FACULDADE DE ENGENHARIA - CÂMPUS DE ILHA SOLTEIRA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA ÁREA DE MATERIAIS E PROCESSOS DE FABRICAÇÃO SOBRE OS PROCEDIMENTOS USADOS NOS LABORATÓRIOS DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS (176), PESQUISA METALOGRÁFICA (184), MICROSCOPIA ÓPTICA (175) e CARACTERIZAÇÃO Docente Responsável: Dr. Juno Gallego - Professor Adjunto Técnico Responsável: Marino Teixeira Caetano Auxiliar Acadêmico ILHA SOLTEIRA (SP) JANEIRO DE 2013
1. MEMORIAL DAS ATIVIDADES DE LABORATÓRIO Nestes laboratórios são executadas as seguintes atividades práticas: a) Inspeção visual de peças/amostras para análise macrográfica; b) corte mecânico ou abrasivo de amostras para análise macro/micrográfico; c) embutimento de amostras reduzidas em resina termofixa (baquelite) ou termoplástica (poliéster); d) preparação de superfície por lixamento mecânico; e) polimento de superfície para análise micrográfica; f) revelação da macro/microestrutura para análise metalográfica; g) análise macrográfica ou micrográfica da superfície preparada; h) aplicação de tratamentos térmicos para alteração de propriedades mecânicas; i) aplicação de tratamentos termoquímicos para endurecimento superficial; 2. RELAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E INSUMOS De acordo com as atividades executadas, são utilizados os seguintes equipamentos e Insumos nas aulas práticas: a) Inspeção visual de peças/amostras para análise macrográfica: usa-se lupa / lente de baixo aumento;
b) corte mecânico ou abrasivo de amostras para análise macro/micrográfico: morsa de bancada (oficina), arco de serra (oficina), disco de corte abrasivo resfriado com água, cortadeira metalográfica; c) embutimento de amostras reduzidas em resina: as amostras são embutidas em resina termofixa (baquelite) por meio de prensa apropriada ou em resina termoplástica (poliéster), usando moldes de silicone flexível. Usam-se baquelite em pó, prensa embutidora, poliéster pré-acelerada, polimetil-etil-cetona (catalizador), moldes de silicone reaproveitáveis; d) preparação de superfície por lixamento mecânico: a superfície da amostra é alisada por lixas de diferentes granulometrias, normalmente da #120 (grossa) até a #600 (fina), sob resfriamento com água controlada na lixadeira manual. Usam-se lixas de grana #120, 220, 320, 400 e 600, lixadeiras manuais com tampo inclinado e controle de água para resfriamento e limpeza; e) polimento de superfície para análise micrográfica: um pano felpudo é montado sobre um disco rotativo montado na politriz, sendo o polimento feito por meio de abrasivo fino em suspensão aquosa (alumina 1 micrometro) depositado no pano. Usam-se panos felpudos reaproveitáveis, alumina em suspensão aquosa e politriz mecânica de disco rotativo com velocidade ajustável; f) revelação da macro/microestrutura para análise metalográfica: esta etapa é concluída por meio de reações químicas promovidas sobre a superfície preparada da amostra, usando-se soluções ácidas ou básicas dependendo do objetivo da análise. A mistura usada é preparada exclusivamente pelo professor. Usa-se normalmente soluções de baixa concentração (2%) de ácido nítrico em etanol, solução aquosa de ácido sulfúrico para identificação de sulfetos em papel fotográfico; solução de hiposulfito de sódio para fixação de manchas em papel fotográfico velado. Cuidados com produtos químicos envolvem uso de capela para exaustão, vidrarias e dispositivos apropriados para manipulação segura das substâncias químicas. g) análise macrográfica ou micrográfica da superfície preparada: é a interpretação do aspecto apresentado pela superfície da amostra, onde é empregada uma lupa (macro) ou um microscópio óptico (micrografia). Imagens são registradas em câmera digital, podendo ser usado um analisador de imagem para determinação de tamanho/área dos detalhes; h) aplicação de tratamentos térmicos para alteração de propriedades mecânicas: peças de diferentes ligas metálicas são introduzidas em forno mufla para a realização de
tratamentos térmicos. De acordo com o tipo de resfriamento há uma variação na dureza do material, medida por durometro Vickers ou Rockwell. Usa-se forno mufla até 1100 C, ar, água e óleo como meios de resfriamento; i) aplicação de tratamentos termoquímicos para endurecimento superficial: o aumento da dureza superficial é importante para componentes mecânicos sujeitos ao desgaste. O endurecimento superficial é conseguido por meio de cementação, onde carbono é introduzido na superfície da peça de aço após aquecimento de uma caixa som carvão vegetal aditivado em forno mufla. O tratamento térmico subseqüente é o responsável pelo endurecimento superficial da peça. Usa-se forno mufla até 1100 C, enterrando a peça/amostra em caixa metálica contendo carvão moído e aditivo (5% carbonato de bário), mantendo-se a caixa na temperatura durante várias horas. Após retirada e esfriamento da caixa a peça é removida e tratada termicamente para endurecimento superficial; 3. PROCEDIMENTOS DE LIMPEZA DE LABORATÓRIO A limpeza do ambiente/piso é efetuada pelo pessoal do Setor de Zeladoria. As bancadas e equipamentos são mantidos limpos pelos responsáveis e usuários, mediante as instruções especificadas abaixo: A limpeza das bancadas é de responsabilidade dos usuários do laboratório (servidor, docente e alunos), os quais são orientados verbalmente: Se sujou, limpe com pano úmido (pano seco e vassoura só espalham a sujeira); Não deixe amostras e materiais em cima das bancadas;
Amostras devem ser armazenadas no dessecador ou nas gavetas de amostras; Vidrarias (béqueres, vidro de relógio, pipeta, etc...) devem ser imediatamente limpos após o uso, com água corrente abundante. Deixar a vidraria secando ao ar, sem usar pano ou toalha de papel. Preparação de solução na quantidade estritamente necessária para o experimento. Usar local adequado (capela com ventilação). Evitar excesso/disperdício de reagentes. O lixo comum deve ser descartado na lixeira existente na sala; As lixas usadas podem ser reaproveitadas na oficina mecânica. Deposite-as na caixa de coleta disponibilizada para este fim; Limpe os discos de polimento com água abundante; Resíduos químicos e recipientes usados devem ser estocados para ser posteriormente repassados para a Comissão Gestora de Resíduos da UNESP Ilha Solteira; Prof. Dr. Juno Gallego Professor Responsável