Instrumentação elétrica para investigação das alterações estruturais nos materiais metálicos

Resumo

O estudo da instrumentação elétrica vem proporcionando grandes avanços nas análises
de novos materiais metálicos. Neste contexto, o presente trabalho possui o objetivo de
investigar a influência da estrutura na caracterização elétrica de ferros nodulares,
através da elaboração do protótipo de instrumentação elétrica baseado na ponte de
Kelvin. O diagrama do circuito foi desenvolvido utilizando o software NI Multisim 14.1,
seguido de sua construção física. Para os testes foram utilizados lingotes de ferros
nodulares produzidos com vazamentos prolongados na usina PAM Saint-Gobain
Canalização, Brasil, através da técnica por imersão de sino. Posteriormente foram
realizadas análises de composição química por espectrometria de massa e elementar,
bem como análise por difração de raios X e microscopia óptica e semi-quantitativa por
EDS/MEV. Os resultados mostraram que o ferro nodular hipereutético com carbono
equivalente de 4,59%p. (FE50007) apresentou a predominância fase ferrítica (Fe-α),
carbono romboédrico e hexagonal. A fase de cementita (Fe3C) só foi revelada com a
ampliação dos difratogramas de raios X, devido a sua baixa simetria. Para as medidas
elétricas, o intervalo de variação projetado de 0,2-1,1mΩ foi o suficiente para as medidas
de baixa resistência do ferro nodular. Os dados foram obtidos com o equilíbrio da ponte
de Kelvin, indicado com o ponteiro do galvanômetro no zero central, possibilitando
medidas de resistividade entre 0,50-0,90μΩ.m que receberam influência dos
constituintes identificados, o que permite a sua utilização como um método sensível e
não destrutível para avaliar as alterações estruturais dos materiais metálicos, sobretudo
para os ferros nodulares, devido ao processo de fabricação.