O que é identificação de metal? - Testes e dicas para identificar

Métodos comuns de identificação de metais

A capacidade de identificar metal é uma habilidade valiosa para muitas operações, como soldagem, usinagem, corte e fabricação.

Vários métodos de identificação de campo podem ser usados ​​para identificar um pedaço de metal. Alguns métodos comuns são a aparência da superfície, teste de faísca, teste de chip, teste de ímã e, ocasionalmente, um teste de dureza. Às vezes, você pode identificar um metal simplesmente pela aparência da superfície.

Os metalúrgicos utilizam vários métodos, dos tradicionais aos modernos, para identificar as sobras e chapas de metal que entram na oficina. Neste post, exploraremos alguns métodos tradicionais e modernos de identificação de metais bem conhecidos, bem como os prós e contras de usá-los.

Método de teste tradicional

Alguns métodos de teste tradicionais populares são Appearance, Spark, Rockwell e Brinell Hardness. Geralmente, o benefício desses testes é que eles são econômicos, mas as desvantagens incluem a forte dependência da experiência do pessoal e os métodos que podem danificar as amostras.

1. Teste de aparência

O teste de aparência nem sempre fornece informações suficientes, mas pode fornecer informações suficientes para classificar o metal. Este teste considera a cor do metal e a existência de uma marca usinada ou falta dela nas superfícies do metal.

2. Teste do Spark

Um teste de faísca é realizado permitindo que um pedaço de metal toque o moedor portátil ou estacionário de alta velocidade com pressão suficiente para criar uma faísca do fluxo. Um metalúrgico experiente inspeciona visualmente o fluxo de faísca para identificar os metais e considera o comprimento, a cor e a forma do fluxo de faísca antes de identificar o metal.

Ao usar esta técnica de teste de faísca visual, recomendamos reservar este teste para técnicos experientes.

3. Teste Rockwell

Uma máquina de teste de dureza Rockwell é necessária para realizar este teste. O objetivo deste método é medir a profundidade de uma indentação feita por uma ponta em forma de cone na máquina de teste.

Este teste específico é limitado, pois revela apenas uma das muitas propriedades do metal – que é a dureza do metal. Os metais macios terão recortes mais profundos e os metais duros terão impressões mais leves.

4. Teste de Dureza Brinell

O teste de dureza Brinell é semelhante ao Rockwell, pois ambos avaliam a impressão de metal deixada por um objeto pretendido. O teste de dureza Brinell é diferente, pois mede a área de impressão.

Uma bola endurecida é forçada na superfície de metal sob uma carga de 3.000 kg para criar uma impressão. A área impressa é então medida e dado um número de dureza. Uma grande área impressa indica metal mais macio, o que significa um número de dureza mais baixo.

Métodos modernos de teste de metal

Não dependendo mais apenas dos olhos ou da experiência pessoal, os métodos modernos de teste de metal incorporam tecnologia para melhorar a velocidade de processamento e resultar em precisão, protegendo as amostras.

Uma técnica popular é chamada de Identificação Positiva de Metais (PMI) que usa Fluorescência de Raios-X (XRF) e Espectrometria de Emissão Óptica (OES). O PMI é a análise da liga metálica para estabelecer sua composição e identificação do grau da liga através da leitura das quantidades por porcentagem de seus elementos. Os analisadores PMI fornecem análise detalhada de elementos de materiais para usos industriais e de pesquisa.

As técnicas de XRF e OES são amplamente utilizadas na indústria porque fornecem resultados precisos em segundos após o teste. Existem pequenas diferenças nas técnicas, conforme explicado abaixo.

1. Espectrometria de emissão óptica

A Espectrometria de Emissão Óptica (OES), é fácil de usar, rápida e pode definir a decomposição quantitativa exata de materiais sólidos. OES, também conhecido como Espectrometria de Emissão Atômica, usa a intensidade da luz emitida em um determinado comprimento de onda para determinar a composição elementar de uma amostra. Como as impressões digitais, a emissão de raios e luz são exclusivas dos tipos de metal.

Uma análise é dada como uma repartição percentual. A análise OES é versátil e pode ser usada com ambientes estacionários, portáteis ou móveis. Combinando a velocidade, versatilidade e facilidade de uso deste método, o torna o teste ideal para ligas.

2. Fluorescência de raios-X

A Fluorescência de Raios-X (XRF) é uma medida altamente precisa e exata da composição elementar dos materiais. Os espectrômetros de XRF excitam uma amostra com raios X de alta energia, forçando a amostra a emitir certos raios característicos que são lidos pelo espectrômetro de XRF.

É necessária uma pistola XRF portátil, mas o processo pode ocorrer em frações de segundo. Metais com altos níveis de porcentagem podem levar alguns segundos para serem lidos, enquanto metais com níveis de parte por milhão podem levar alguns minutos. Ainda assim, você não consegue encontrar uma leitura mais rápida.

3. Difração de raios X 

A Difração de Raios-X (DRX) é usada para identificar as informações de composição química dos metais. O XRD pode ser usado em conjunto com o XRF, pois o XRD leva o teste um passo adiante para fornecer contexto adicional.

O processo identifica as fases cristalinas presentes e as compara com um banco de dados de fases arquivadas. Os elementos são analisados ​​na forma de pó moído.

O XRD ajuda a avaliar minerais, polímeros, produtos corrosivos, bem como outros materiais desconhecidos variados. Este método pode ser útil para identificar e quantificar fases, bem como fazer análises de textura.

Ao contrário dos métodos tradicionais, onde são necessários anos de treinamento, os metalúrgicos armados com espectrômetros PMI podem ser treinados e começar a trabalhar em suas tarefas em minutos.

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4. Espectrômetro de quebra induzida por laser (Libs)

O espectrômetro de ruptura induzida por laser (LIBS) é uma forma de Espectrometria de Emissão Atômica, mas usa um pulso de laser altamente energético para excitar a amostra. Essa técnica também é considerada não destrutiva para amostras e é popular na análise de sucata.

Identificação visual de metais comuns

Ferroso ou não ferroso?

Ferroso significa que o metal tem teor de ferro que na maioria dos casos o torna magnético e não ferroso significa que não contém ferro. Um exemplo de metal ferroso é o aço macio, também conhecido como aço de baixo carbono. Um exemplo de metal não ferroso é o cobre ou o alumínio. É sempre uma boa ideia trazer um imã para o ferro-velho.

Alumínio

O alumínio é um metal cinza brilhante e possui um óxido claro que se forma em contato com o ar. Isso pode não ser a melhor coisa para identificá-lo, mas o ponto de fusão do alumínio é 658°C (1217°F). Além disso, o alumínio não produz faíscas. A densidade do alumínio é 2,70 g/cm3, esta é uma boa maneira de identificá-la porque você pode encontrar a densidade de um material por densidade =massa ÷ volume. Como eu disse anteriormente, o alumínio é não ferroso.

Bronze

A maior parte do bronze é uma liga de cobre e estanho, mas o bronze arquitetônico na verdade contém uma pequena quantidade de chumbo. O bronze tem uma cor acobreada escura e fica com um óxido verde ao longo de um período de tempo. o ponto de fusão do bronze é 850-1000°C (1562-1832°F), dependendo de quanto de cada metal está nele. O bronze é não ferroso. Porque o bronze é uma liga de densidade variam. Bronze vibra como um sino quando atingido.

Latão

O latão é outra liga de cobre, mas tem zinco em vez de estanho. O latão tem uma cor amarelo ouro. O ponto de fusão do latão é de 900-940°C (1652-1724°F), dependendo de quanto de cada metal eles usaram. O latão é não ferroso. Como o latão é uma liga, sua densidade varia. Se o latão vibrar como um sino, isso pode ser usado para determinar se algo é latão em vez de ouro.

Cromo

O cromo é uma cor prateada muito brilhante e forma um óxido claro ao longo do tempo. O ponto de fusão do cromo é 1615°C (3034°F). As coisas raramente são feitas de cromo puro, mas muitas coisas são revestidas com ele para torná-lo brilhante e não enferrujado. A densidade do cromo é 7,2 g/cm3. O cromo é não ferroso.

Cobre

O cobre é feito em muitas ligas como latão e bronze. O cobre é de cor vermelha clara e adquire um óxido verde ao longo do tempo. O cobre é não ferroso. O ponto de fusão do cobre é 1083°C (1981°F). A densidade do cobre é de 8,94 g/cm3. O cobre, como o latão, também vibra como um sino quando atingido.

Ouro

O ouro é uma cor amarela brilhante e não possui óxido. O ponto de fusão do ouro é 1064,18°C (1947,52°F). O ouro é muito macio e muito pesado. O ouro tem alta condutividade elétrica (mais eletricidade pode passar por ele), o que significa que os conectores de muitos cabos são banhados a ouro. A densidade do ouro é 19,30 g/cm^3. O ouro é não ferroso. O ouro é um metal “precioso”, o que significa que é muito caro e é usado em moedas e joias.

Ferro

O ferro é ferroso (finalmente!) e magnético. O ferro é um cinza fosco quando não polido e sua ferrugem é uma cor avermelhada. O ferro também é usado em muitas ligas como o aço. O ponto de fusão do ferro é 1530°C (2786°F). A densidade do ferro é de 7,87 g/cm3.

Liderar

Chumbo é um cinza fosco quando não polido, mas mais brilhante quando polido. O chumbo tem um ponto de fusão relativamente baixo, 327°C (621°F). O chumbo é não ferroso. As ligações são muito pesadas; sua densidade é 10,6 g/cm3.

Magnésio

O magnésio tem uma cor cinza e desenvolve um óxido que embota a cor. O ponto de fusão do magnésio é 650°C (1202°F). O magnésio é extremamente inflamável em pó ou em tiras finas. O magnésio queima muito forte e é muito difícil de apagar porque é tão quente que se você jogar água nele, ele o separa em hidrogênio e oxigênio, dois gases muito inflamáveis.

O magnésio também pode queimar sem oxigênio, tornando ainda mais difícil de apagar. O magnésio é muito leve com uma densidade de 1,738 g/cm^3. Como o magnésio é tão leve, é usado em blocos de motores de carros e, como queima tão intensamente, é usado em armas incendiárias (para incinerar coisas) e fogos de artifício.

Aço suave

O aço macio é preto a cinza escuro não polido e polido prateado. O aço doce tem o mesmo óxido de ferrugem vermelho que o ferro. O aço doce também é ferroso e magnético. Outro nome para aço macio é aço de baixo carbono.

O aço macio produz faíscas amarelas quando triturado. A densidade dos aços macios é de cerca de 7,86 g/cm3, mas varia por se tratar de uma liga de ferro e carbono (aço de baixo carbono). O ponto de fusão do aço macio é 1350-1530°C (2462-2786°F).

Níquel

O níquel é prata brilhante quando polido e é mais escuro quando não polido. O níquel é um dos poucos metais que não é uma liga de ferro que é magnético (5 centavos de níquel dos EUA não são magnéticos porque são feitos de uma liga de cobre-níquel). O ponto de fusão do níquel é 1452°C (2645°F). A densidade de níquel é 8,902 g/cm3.

Aço inoxidável

O aço inoxidável é uma cor prata brilhante e não forma um óxido. O cromo (passo 5) é misturado ao aço, quando endurece o cromo deixa um revestimento de seu óxido em cima do aço, isso é muito fino para ver, então a cor do aço aparece.

O ponto de fusão dos aços inoxidáveis ​​é de 1400-1450 °C (2552-2642 °F). A densidade dos aços inoxidáveis ​​varia porque é uma liga. Dependendo da liga, alguns aços inoxidáveis ​​são magnéticos, mas todos são ferrosos.

Estanho

O estanho é cinza prateado (como a maioria dos metais) quando polido e mais escuro quando não polido. O estanho tem um ponto de fusão comparativamente baixo de 231°C (449°F). A densidade das latas é de 7,365 g/cm3. O estanho é não ferroso

Titânio

O titânio é um metal cinza prateado quando não polido e mais escuro quando não polido. O titânio emite faíscas brancas brilhantes quando é moído. O titânio é não ferroso. O ponto de fusão do titânio é 1795°C (3263°F). A densidade do titânio é 4,506 g/cm3.

Prata

A prata é um cinza brilhante mesmo antes de ser polida, mas desenvolve uma película preta com o tempo e precisa ser polida. O ponto de fusão das pratas é 961,78°C (1763,2°F). A prata tem a maior condutividade elétrica (mais eletricidade pode passar por ela) do que qualquer outro metal.

A densidade de Silvers é 10,49 g/cm^3. A prata é não ferrosa. A prata é um metal “precioso”, o que significa que é caro e é usado em moedas e joias.

Zinco

O zinco é naturalmente cinza fosco e é muito difícil de polir. O zinco tem um óxido que se desprende carregando parte do zinco, então outras coisas são revestidas nele, de modo que o zinco “enferruja” em vez do metal base, isso é chamado de galvanização.

Devido ao seu baixo custo, o zinco é o principal metal nas moedas de um centavo dos EUA. O ponto de fusão do zinco é 419°C (786°F). O zinco é não ferroso. A densidade do zinco é de 7,14 g/cm3.