Introdução [1] CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE MATERIAIS

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Introdução [1]

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Universidade Estadual Paulista – UNESP

Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira

Departamento de Engenharia Mecânica

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL

DE MATERIAIS

Carga didática: 4 horas/semana (teóricas/práticas)

terças-feiras: 08-12 horas

Professor: Juno Gallego

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Introdução

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Apresentação do curso:

• Metodologia

• Conteúdo programático

• Critério de avaliação

• Bibliografia básica

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Metodologia:

teoria

+

prática

=

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE MATERIAIS

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Material de apoio disponível na Internet:

http://www.feis.unesp.br/#!/departamentos/engenharia-mecanica/

grupos/maprotec/educacional/caracterizacao-microestrutural-de-materiais

/

Introdução

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Relação microestrutura-propriedades

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Relação microestrutura-propriedades

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R. Song et al. Overview of processing, microstructure and mechanical properties of ultrafine grained bcc steels. Materials Science and Engineering A 441 (2006) 1–17..

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Relação microestrutura-propriedades

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J Billingham et al. Review of the performance of high strength steels used offshore (2003). ISBN 0 7176 2205 3.

Figure 3.4

Effect of carbon equivalent

value and steel processing

route on plate strength.

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Relação microestrutura-propriedades

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Relação microestrutura-propriedades

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H.V. Atkinson and G. Shi. Characterization of inclusions in clean steels: a review including the statistics of extremes methods. Progress in Materials Science 48 (2003) 457–520.

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Relação microestrutura-propriedades

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Relação microestrutura-propriedades

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D. S. SARMA et al. On the Role of Non-metallic Inclusions in the Nucleation of Acicular Ferrite in Steels. ISIJ International 49 (2009) 1063–1074.

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Relação microestrutura-propriedades

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D. S. SARMA et al. On the Role of Non-metallic Inclusions in the Nucleation of Acicular Ferrite in Steels. ISIJ International 49 (2009) 1063–1074.

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Relação microestrutura-propriedades

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Y. S. Sato et al. Hall-Petch relationship in friction stir welds of equal channel angular-pressed aluminium alloys. Materials Science and Engineering A354 (2003) 298 /305.

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S. M. HOSSEINI et al. Effect of Process Parameters on Microstructures and Mechanical Properties of a Nano/ultrafine Grained Low Carbon Steel Produced by Martensite Treatment Using Plane Strain Compression. ISIJ International 52 (2012) 464–470.

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1 Introdução

1.1 Classificação das técnicas de caracterização microestrutural

1.2 Análise de materiais por formação de imagens

1.3 Análise de materiais por difração de ondas eletromagnéticas

1.4 Técnicas básicas para preparação de amostras metálicas

2 Microscopia óptica

2.1 Conceitos básicos e arquitetura do microscópio óptico

2.2 Brilho e contraste

2.3 Magnificação e resolução

2.4 Profundidade de campo

2.5 Captura e processamento de digital de imagens

3 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

3.1 Conceitos básicos e arquitetura do microscópio eletrônico de varredura

3.2 Interação feixe de elétrons – amostra e espalhamento de elétrons

3.3 Emissão de elétrons secundários, elétrons retroespalhados e fótons de raios-X

3.4 Formação de imagens com contraste topográfico ou composicional

Introdução

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Introdução

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Conteúdo Programático:

4 Microscopia eletrônica de transmissão (MET)

4.1 Conceitos básicos e arquitetura do MET

4.2 Interação do feixe de elétrons com a amostra

4.3 Efeitos dos parâmetros operacionais sobre a formação de imagens

4.4 Aplicações da microscopia eletrônica de transmissão

na análise de materiais

5 Aplicação de software livre ImageJ para análise de imagens

5.1 Aspectos básicos de metalografia quantitativa e estereologia

5.2 Aplicações do ImageJ para edição de micrografias

5.3 Aplicações do ImageJ para determinação de parâmetros

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Introdução

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Conteúdo Programático:

6 Difração de raios-X (DRX)

6.1 Geração dos raios-X

6.2 Lei de Bragg

6.3 Conceitos básicos sobre difração e arquitetura do difratômetro RX

6.4 Busca de parâmetros cristalográficos e interpretação de difratogramas

6.5 Aplicação do software livre MAUD para difração de raios-X

7 Difração de elétrons

7.1 Formação dos difratogramas no MET

7.2 Tipos de difratogramas (pontos, anéis, halos amorfos)

7.3 Interpretação dos padrões de difração de elétrons

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Introdução

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Critério de avaliação:

A nota final de aproveitamento NA será calculada pela fórmula:

onde

T = média dos trabalhos/exercícios propostos em classe;

P = nota da prova final envolvendo todo o conteúdo programático;

S = nota correspondente ao seminário proposto ao aluno.

Nota de Aproveitamento / Conceito:

de 9,0 a 10,0 = A

de 7,0 a menor que 9,0 = B

de 5,0 a menor que 7,0 = C

Menor que 5,0 = R (reprovado)

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Aplicações de Software Livre

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Edição e análise de imagens:

https://imagej.nih.gov/ij/

http://fiji.sc/

https://sourceforge.net/projects/goitacaeq/

http://compdent.uthscsa.edu/dig/itdesc.html

Observação:

É necessário instalar o Java antes!

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Aplicações de Software Livre

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Observação:

É necessário instalar o Java antes!

https://java.com/pt_BR/

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Indexação de padrões de difração:

http://maud.radiographema.eu/

https://www.ccdc.cam.ac.uk/News/List/post-35/

http://www.ccp14.ac.uk/ccp/web-mirrors/powdcell/a_v/v_1/powder/details/powcell.htm

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Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL

DE MATERIAIS. ® 2017. Permitida a impressão e divulgação.

http://www.feis.unesp.br/#!/departamentos/engenharia-mecanica/grupos/maprotec/educacional/

Introdução

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Brandon, D.; Kaplan, W. D. Microstructural Characterization of Materials, 2

nd

_edition.

John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2008, 536p. ISBN 978-0-470-02785-1.

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Vander Voort, G. F. Metallography: Principles and Practice. ASM International,

Materials Park, 1999, 752p. ISBN 978-0-87170-672-0.

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Goodhew, P. J.; Humphreys, J.; Beanland, R. Electron Microscopy and Analysis,

3 rd

_{edition. Taylor & Francis Inc.,New York, 2001, 251p. ISBN 0-203-18425-4.}

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Egerton, R. F. Physical Principles of Electron Microscopy: An Introduction to TEM,

SEM and AEM. Springer Science+Business Media, Inc., New York, 2005, 202p.

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Cullity, B. D.; Stock, S. R. Elements of X-Ray Diffraction, 3

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_{edition. Pearson}

Education Limited, Harlow, 2014, 649p. ISBN 978-1-292-04054-7.

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Broeke, J.; Pérez, J.M.M.; Pascau, J. Image Processing with ImageJ, 2

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Packt Publishing Ltd, Birmingham, 2015, 231p. ISBN 978-1-78588-983-7.

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Russ, J. C.; Dehoff, R. T. Practical Stereology, 2

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_{edition. Springer}

Science+Business Media, New York, 2000, 381p. ISBN 978-1-4613-5453-6.

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Kurzydlowski, K. J.; Ralph, B. The Quantitative Description of the Microstructure of

Materials. CRC Press LLC, Boca Raton, 1995, 418p. ISBN 978-0-8493-8921-6.