Mini-Projecto · Ensaio metalográfico completo de uma amostra de aço
Contexto
A empresa "Fundinox, Fundição e Metalurgia, Lda." recebeu um lote de veios de aço de um cliente que suspeita de um tratamento térmico incorreto num deles. Foste destacado/a, como técnico/a de laboratório, para executar o ensaio de metalografia completo: da amostragem ao boletim de ensaio que a empresa vai enviar ao cliente.
Trabalhas individualmente ou a pares, no laboratório de ensaios, seguindo o procedimento normalizado desde a seleção da amostra até à emissão do boletim final.
Requisitos
Funcionais
- Amostragem: escolha justificada de, no mínimo, duas amostras representativas (a zona suspeita e uma zona de comparação), com registo fotográfico da peça de origem antes do corte.
- Corte: execução (ou simulação documentada) do corte refrigerado dos provetes, com justificação do disco de corte escolhido.
- Preparação de superfície: sequência completa de retificação, desbaste e polimento, com registo das granulometrias usadas.
- Ataque químico: seleção justificada do reagente, preparação em segurança e registo do procedimento e do tempo de ataque.
- Microscopia e fotomicrografia: no mínimo, 3 fotomicrografias com escala, ampliação e identificação de cada amostra.
- Análise: determinação do tamanho de grão (índice G) e identificação de inclusões não metálicas, para cada amostra.
- Boletim de ensaio: documento final completo, com identificação, procedimento, resultados e conclusão de conformidade.
Não-funcionais
- Registo de EPI e hotte de extração usados em cada etapa com reagentes.
- Rastreabilidade: cada imagem e cada resultado ligado, sem ambiguidade, à amostra que o originou.
- Linguagem técnica, rigorosa e sem ambiguidade em todo o boletim.
- Comparação explícita dos resultados com uma especificação de material definida pelo grupo (ou fornecida pelo professor).
Fases
Fase 1 · Planeamento e amostragem (2h) Analisar o contexto, definir a especificação de material aplicável e selecionar as zonas de amostragem (suspeita e de comparação), com justificação escrita.
Fase 2 · Corte dos provetes (2h) Cortar (ou documentar o corte) das amostras selecionadas, com refrigeração, registando o disco usado e eventuais sinais de aquecimento.
Fase 3 · Retificação e desbaste (2h) Preparar a superfície com a sequência de granulometrias decrescentes, com verificação de riscos entre etapas.
Fase 4 · Polimento (2h) Obter uma superfície especular, sem riscos visíveis, com verificação intermédia ao microscópio antes do ataque.
Fase 5 · Ataque químico (2h) Selecionar o reagente adequado ao material, preparar em segurança (EPI, hotte) e executar o ataque, com registo do tempo e do resultado.
Fase 6 · Microscopia, fotomicrografia e análise (4h) Observar as amostras, capturar fotomicrografias com escala, determinar o tamanho de grão e identificar inclusões não metálicas.
Fase 7 · Boletim de ensaio e apresentação (2h) Elaborar o boletim completo, comparar os resultados com a especificação e apresentar a conclusão à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Amostragem justificada e rastreável | 15% |
| Corte, retificação e polimento corretos | 15% |
| Ataque químico adequado e seguro | 15% |
| Fotomicrografias com escala e análise (grão, inclusões) | 25% |
| Boletim de ensaio completo e conclusão fundamentada | 20% |
| Segurança (EPI, hotte) e apresentação | 10% |
Erros comuns
- Cortar apenas a amostra suspeita, sem amostra de comparação.
- Corte sem confirmar a refrigeração, com risco de alterar a estrutura antes do ensaio.
- Saltar granulometrias na preparação, deixando riscos que o ataque químico revela tarde demais.
- Fotomicrografias sem escala, inutilizáveis para determinar o tamanho de grão.
- Boletim com conclusão sem evidência (imagens, procedimento) que a sustente.
- Ignorar os EPI e a hotte de extração durante o ataque químico.
Bónus (opcional)
- Aplicar também o método do intercepto linear para o tamanho de grão e comparar com o método comparativo.
- Realizar o exame macrográfico de orientação das fibras, se a amostra o permitir.
- Propor, com justificação técnica, uma norma ou especificação real aplicável ao material do veio.
Reflexão
No boletim final, responde: porque é que a amostra de comparação foi essencial para chegar à conclusão de não conformidade? E que três cuidados de segurança foram decisivos ao longo do ensaio?