Polimento Metalográfico para superfícies de amostra sem deformação e sem arranhões

O polimento metalográfico, assim como a moagem metalográfica, é a etapa final no processo de preparação de amostras de metais para análises subsequentes. Seu propósito é corrigir as deformações causadas por etapas de trabalho anteriores (durante o seccionamento e corte). A seguinte introdução fornece algumas considerações gerais, bem como dicas para processos de preparação de amostras. O polimento metalográfico consiste em várias etapas, cada uma utilizando um abrasivo mais fino que a anterior. Tipicamente, faz-se a distinção entre três operações: Pré-polimento, polimento intermediário e polimento final. O objetivo final é produzir uma superfície de amostra livre de deformações, sem arranhões e altamente reflexiva. Para resultados precisos, é necessária a seleção de consumíveis adequados, uma máquina de polimento e um guia de preparação compatível com configurações individuais do instrumento (otimizadas para o material correspondente). A QATM é uma fabricante e fornecedora líder de consumíveis de alta qualidade, bem como uma gama de máquinas de polimento metalográfico inovadoras, desde modelos manuais até totalmente automatizados. Os especialistas em aplicação da QATM combinam décadas de experiência com milhares de amostras materialográficas processadas, bem como materiais diversos de uma ampla gama de setores da indústria e terão prazer em auxiliar com sua aplicação.

Polimento Metalográfico com Diamante

Na metalografia, os agentes de polimento com diamante são diferenciados de acordo com a sua forma. Existem diamantes policristalinos e monocristalinos. Agentes contendo diamantes policristalinos têm vantagens claras sobre os agentes contendo diamantes monocristalinos. O diamante policristalino tem uma forma de grão uniforme e muitas arestas afiadas. A taxa de remoção dos agentes de diamante depende do número e do tamanho das arestas de corte de diamante que estão trabalhando simultaneamente. Para a escolha correta do abrasivo de diamante (ou seja, se mono- ou policristalino), é importante determinar suas exigências previamente. Basicamente, um bom resultado também pode ser alcançado com os agentes monocristalinos mais baratos, embora o caminho para chegar lá exija mais esforço. Os agentes de diamante também diferem no tipo de material portador. O material portador escolhido depende das circunstâncias entre os três comuns.

Pasta de diamante: Alta concentração no pano, um lubrificante adicional é sempre necessário.

Suspensão de diamante: Garanta uma distribuição bem uniforme no pano, preste atenção à segregação em caso de um período de inatividade prolongado.

Spray de diamante: Garanta uma distribuição bem uniforme no pano, um lubrificante adicional é sempre necessário, consumo maior devido à dosagem.

Polimento Metalográfico com Óxido

Na metalografia, agentes de óxido são usados principalmente para a etapa final do processo.

Faz-se uma distinção entre suspensões de dióxido de silício e óxido de alumínio. Ambos estão disponíveis como suspensões aquosas ou alcoólicas "prontas para uso". Os tamanhos dos grãos estão entre 0,1 e 0,06 µm.

Não há regras absolutas para a aplicação das suspensões. Suspensões à base de álcool devem ser usadas para amostras suscetíveis à corrosão.

Dióxido de silício: Todos os aços austeníticos, ligas de alumínio, ligas de titânio, ligas de metais precioso Óxido de alumínio: Latão, aços de baixa a não ligados, classes de ferro fundido cinzento

Com o uso de agentes de óxido, pode-se alcançar uma remoção mecânica ou químico-mecânica, que remove as camadas de arraste e deformação que ainda podem estar presentes de polimentos metalográficos anteriores; a qualidade deste processo varia de boa a muito boa.

O ataque 'duplo' também resulta em tempos de polimento curtos. Custos materiais significativamente menores é outra vantagem sobre os agentes de diamante.

Panos e Discos de Polimento Metalográfico

Os panos para polimento metalográfico estão disponíveis com diferentes estruturas de superfície ou materiais (por exemplo, seda, seda artificial, tecidos de lã, plásticos flocados e espumados). Também estão disponíveis discos especialmente desenvolvidos com diamantes integrados. O pré-polimento metalográfico geralmente é realizado em panos menos elásticos (duros) usando lubrificante (baixa elasticidade de impacto é importante para manter a nitidez das bordas). Se as bordas forem arredondadas por panos que são muito macios, isso tem um efeito negativo na avaliação de camadas finas. Durante o polimento final, muda-se para panos mais elásticos e de pelo longo, e para lubrificantes com maior viscosidade. A elasticidade dos panos para polimento intermediário está entre os dois extremos descritos.

Dicas e truques para moagem e polimento metalográfico

A moagem e o polimento são técnicas padrão na metalografia. Conhecimento especializado em processamento está disponível para quase todos os materiais. No entanto, uma série de possíveis fontes de erro deve ser levada em consideração ao procurar pelo procedimento apropriado. O procedimento é muito demorado devido aos fluxos de trabalho em várias etapas, especialmente no processamento manual. Por outro lado, devem-se esperar investimentos maiores se um maior grau de automação for desejado.

Os seguintes riscos devem ser avaliados em cada caso individual:

• O uso de materiais abrasivos para polimento metalográfico pode resultar em superfícies de amostra arranhadas, especialmente se o material contiver fases com diferentes valores de dureza. Isso nunca pode ser descartado no caso de materiais compósitos.
• As bordas e os limites de grão podem ser arredondados.
• Os refrigerantes e lubrificantes não devem reagir com o material, pois materiais orgânicos, como papel ou fibras, iriam inchar. Se o desempenho de refrigeração não for suficiente, os materiais das amostras sofrem degradação térmica e/ou mudanças microestruturais.

O mercado de equipamentos de moagem e polimento é muito diversificado e oferece soluções adequadas para uma ampla variedade de aplicações. Dependendo da aplicação e da capacidade, estão disponíveis sistemas desde semi-manuais simples até totalmente automatizados. A ampla gama de aplicações também fala por si. Com consumíveis cuidadosamente compatíveis e parâmetros de preparação adequados, podem ser alcançados excelentes resultados para quase todos os materiais. A moagem e o polimento mecânicos muitas vezes são a única técnica de preparação adequada para cerâmicas, materiais compósitos e plásticos preenchidos ou reforçados.

Para prestar assistência ao usuário, algumas dicas e truques são listados abaixo.

2. Caudas de Cometa

Na metalografia, as chamadas caudas de cometa geralmente ocorrem com inclusões não metálicas, poros e fases duras em uma matriz básica macia, se a seção for mantida em apenas uma direção durante a preparação manual. Esse artefato é típico para amostras de material grandes. Para uma preparação ótima da amostra metalográfica, o espécime deve ser movido de maneira a prevenir a criação de uma direção preferencial.

4. Deposição de agentes de moagem e polimento metalográficos

Abrasivos e outros agentes de polimento para metalografia, como partículas de carbeto de silício do papel de lixamento, diamantes de agentes de polimento de diamante ou óxidos de agentes de polimento final oxidativo, podem ser prensados na superfície durante a preparação.
Isso pode ocorrer nas seguintes situações:

• Em caso de lixamento a seco de materiais compósitos constituídos por materiais muito duros e muito macios
• Em caso de pressão excessivamente alta ao preparar materiais extremamente macios e/ou compósitos com componentes de fases duras e macias
• Em caso de concentração excessivamente alta de abrasivo em combinação com pressão demasiado alta
• Seleção incorreta do tamanho de grão do agente
• Quando o filme lubrificante se rompe durante o polimento. Se for adicionado muito pouco lubrificante, as amostras podem aquecer consideravelmente
• Ao usar lubrificante com viscosidade muito baixa
• Se for escolhido o pano errado (demasiado duro ou demasiado macio), prestar atenção à elasticidade de impacto
• Em caso de movimento da amostra excessivamente unilateral