Soluções em microscópios metalográficos
Os microscópios metalográficos (também conhecidos como microscópios metalúrgicos) são altamente relevantes em toda a cadeia de valor de vários setores onde são usados metais, ou seja, desde a mineração, passando pela fundição, até o desenvolvimento de ligas, reciclagem e fabricação aditiva. Os microscópios metalográficos podem ser usados para pesquisa e desenvolvimento (P&D), controle de qualidade (QA), análise de falhas (FA) ou inspeção.
Metalografia é o estudo da microestrutura de todos os tipos de metais e ligas metálicas. Mais concretamente, a observação e determinação da estrutura, composição e distribuição espacial de grãos, inclusões e fases nesses metais e ligas metálicas.
Entre em contato conosco caso deseje obter orientação pessoal especializada sobre nossas soluções de microscopia para metalografia.
Que tipo de amostras você observa?
Se você observa seções, um microscópio metalográfico vertical atenderá bem você. Se suas amostras forem volumosas e não couberem entre a objetiva e a lâmina, você poderá usar um microscópio metalográfico invertido.
Quais normas você precisa cumprir em termos de documentação?
Quaisquer que sejam as normas que você precise cumprir, os módulos de software dedicados da Leica permitem realizar análises, de acordo com as normas internacionais, regionais e organizacionais mais comuns.
Qual o nível de complexidade de suas tarefas e amostras?
Se você apenas observa amostras, sem a necessidade de documentá-las ou medi-las, um microscópio manual, como o DM2700 M ou o DMi8 M invertido, pode atender bem você. Se você tiver que realizar tarefas mais complexas, uma versão parcialmente automatizada, como o DM4 M ou o DMi8 C invertido, atende melhor às necessidades do seu fluxo de trabalho. Se você precisar analisar muitas amostras, o DM6 M ou o DMi8 A invertido é a melhor escolha, pois a solução automatizada ajudará você a economizar tempo.
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Insights para análise quantitativa
Os microscópios metalográficos da Leica ajudam você a obter insights sobre metais ou ligas de interesse. Esses insights ajudam a determinar parâmetros-chave, como a dureza ou a ductilidade, que influenciam a forma como os metais e ligas podem ser processados e seu desempenho durante a usinagem.
A quantificação como forma de compreender a microestrutura do material é fundamental para essas tarefas, seja na medição do tamanho do grão ou na determinação do número de inclusões ou fases na amostra de metal ou liga.
Assim, as câmeras e softwares desempenham um papel fundamental para a aquisição de imagens, medição, anotação, armazenamento de dados para documentação e compartilhamento de resultados.
Os desafios da microscopia metalográfica
Antes que uma amostra metalográfica possa ser analisada com precisão e confiabilidade, é crucial prepará-la adequadamente. Normalmente, uma seção é cortada, polida e a microestrutura da amostra torna-se visível por ataque químico.
Para analisar com precisão a microestrutura, às vezes é necessário observar os mínimos detalhes, mas isso pode ser complicado com amostras metálicas que possuem superfícies altamente refletivas.
Vários métodos diferentes de iluminação e contraste podem fazer toda a diferença na visualização de detalhes importantes.
Exemplo de uma amostra de liga de cobre, cuja imagem foi obtida com iluminação de campo claro (esquerda) e campo escuro (direita).
Análise de tamanho de grão
Uma característica importante que influencia a qualidade do metal ou da liga é o tamanho do grão. A análise de tamanho de grão permite aos usuários coletar informações sobre a resistência à tração e o limite de escoamento, o alongamento no momento da fratura e a temperatura de transição entre dúctil-frágil dos metais e das ligas. Tais características influenciam fortemente o desempenho.
Especialmente no caso de ligas ou materiais complexos, os microscópios com a capacidade de alternar automaticamente entre vários métodos de contraste podem ajudar muito a aumentar a eficiência da análise de tamanho e da densidade dos grãos.
O LAS X Grain Expert é um módulo dedicado à análise estrutural dos aços e outros materiais.
Análise de fases
A análise de fases permite aos usuários determinar o número e a natureza das fases na microestrutura dos metais e ligas.
Alguns exemplos de aplicação são a análise de densidade de partículas de sólidos dispersos em ligas ou a proporção de minérios extraíveis em minerais. Na indústria automotiva, as análises das superfícies porosas dos catalisadores e da estrutura alveolar nos materiais de construção leves poderiam ser realizadas com a análise de fase.
Semelhante à análise de grãos, quanto mais complexo o material analisado, mais conveniente é usar um microscópio que possua uma maneira parcial ou totalmente automatizada de alterar os métodos de iluminação ou contraste.
O módulo de software LAS X Phase Expert destina-se à análise de múltiplas fases e componentes microestruturais.
Qualidade / inclusões do aço
Para avaliar a qualidade do aço, é preciso avaliar as inclusões não metálicas. Essa análise normalmente é feita de acordo com normas internacionais, regionais e organizacionais, sejam eles da indústria automotiva e de transportes, metalúrgica ou de construção.
O software LAS X Steel Expert ajuda a classificar inclusões não metálicas para garantir a qualidade do aço com precisão e rapidez.
Ferro fundido
Para determinar a qualidade do ferro fundido, é necessário analisar a microestrutura do grafite. Muitas informações podem ser obtidas sobre a forma, tamanho e distribuição do grafite em ferros fundidos nodulares/dúcteis e vermiculares/compactados.
O software LAS X Cast Iron Expert é especializado na análise do grafite e da ferrita/perlita.
Descarbonetação
Se o aço for tratado termicamente ao ar, o efeito desse tratamento é uma depleção mensurável do carbono nas áreas expostas.
O software LAS X Descarburization Expert permite aos usuários determinar a qualidade do aço termicamente tratado, analisando a descarbonetação funcional, ou seja, a profundidade na qual as propriedades originais do material não foram substancialmente afetadas.
Caixa de Ferramentas Metalográfica
As medições são fundamentais para a análise estereológica de amostras metalográficas ou metalúrgicas. Isso geralmente envolve tarefas manuais trabalhosas – e o perigo de ocorrer imprecisões.
O LAS X Metallography Toolbox, um complemento ao software de medições LAS X 2D, simplifica as tarefas manuais empregadas ao derivar parâmetros de calibração das medições, tais como comprimentos de linha de base, interceptações lineares, contagem de pontos, segmentos de círculos ou a espessura de revestimentos com múltiplas camadas.
Tanto a atribuição de classes individuais às medições como a análise comparativa dos parâmetros relacionados são possíveis. Assim, é possível gerar resultados específicos de componentes ou fases.
Perguntas frequentes sobre soluções em microscópios metalográficos
Metalografia é o estudo da microestrutura de todos os tipos de metais e ligas metálicas. Mais precisamente, é a observação científica e a determinação da composição, estrutura cristalina e distribuição espacial de grãos, inclusões e fases. Muitas propriedades macroscópicas importantes dos metais são grandemente influenciadas pela microestrutura, por exemplo, resistência à tração, alongamento e propriedades térmicas ou elétricas. Compreender a relação entre microestrutura e propriedades macroscópicas é fundamental para o desenvolvimento, fabricação e aplicação de ligas metálicas.
A metalurgia envolve o estudo das propriedades físicas e químicas de metais e ligas metálicas. Diz respeito principalmente ao design, desenvolvimento e produção de metais e ligas utilizadas em produtos de consumo. Os conhecimentos adquiridos com a metalografia sobre a microestrutura dos metais é muito útil para a metalurgia.
A metalurgia é a caracterização, projeto, desenvolvimento e produção de metais e ligas metálicas, enquanto a metalografia se limita ao estudo das microestruturas metálicas.
Um microscópio metalográfico (também conhecido como microscópio metalúrgico) aproveita diferentes técnicas usadas em microscopia óptica para revelar a microestrutura de metais e ligas.
Exemplos incluem iluminação incidente de campo claro, bem como métodos de contraste menos comuns, como campo escuro, contraste com interferência diferencial (DIC) e ataque químico da cor (corante).
