Limpeza do Aço e Classificação de Inclusões Não Metálicas

O que a limpeza do aço significa — e o que uma classificação de inclusões não significa

Limpeza como uma população de partículas não metálicas

A limpeza do aço descreve a população de inclusões não metálicas em um produto de aço, e não uma única classificação universal. Uma inclusão não metálica é uma partícula de impureza insolúvel formada durante a fabricação ou a solidificação do aço e retida no metal à medida que ele se solidifica. Óxidos, sulfetos, silicatos, aluminatos e partículas globulares complexas podem fazer parte dessa população. Algumas se formam por meio de reações de desoxidação; outras provêm de escória, erosão do refratário, fluxo de molde ou reoxidação.

É necessário separar diversas variáveis. Composição identifica o que uma inclusão contém, como sulfeto de manganês, alumina, aluminato de cálcio ou um óxido modificado por cálcio. Tamanho diz respeito às suas dimensões ou à área equivalente. Número descreve quantas partículas ocorrem em um volume especificado ou em uma área examinada. Distribuição verifica se as partículas estão dispersas uniformemente, agrupadas, alinhadas em filetes ou concentradas em determinadas bandas. Localização identifica onde elas ocorrem: próximas à superfície, na linha central, ao longo de zonas de segregação, entre partículas forjadas por metalurgia do pó ou em uma região que se tornará uma parte altamente tensionada de um componente.

Essas variáveis não evoluem necessariamente em conjunto. Uma corrida pode conter muitos óxidos muito pequenos, mas nenhuma partícula excepcionalmente grande, enquanto outra pode apresentar uma contagem média baixa e uma inclusão prejudicial. Um filete de sulfeto laminado e um óxido compacto com a mesma dimensão máxima não produzirão a mesma concentração de tensões nem responderão de forma idêntica durante a conformação. A ASTM B796:2020 destaca um ponto relacionado para materiais forjados por metalurgia do pó com densidade quase total: a composição, o tamanho, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material resultante.

A conformação altera a aparência das inclusões. Sulfetos viscosos podem se alongar durante a laminação, óxidos frágeis podem fraturar e algumas partículas podem permanecer angulares ou tornar-se mais globulares após o tratamento com cálcio. A população observada, portanto, reflete tanto o histórico de fabricação do aço quanto o histórico de deformação. Um resultado de limpeza só é significativo quando acompanhado da forma do produto, da posição de amostragem, do histórico de redução, da área examinada e do método de ensaio.

Por que uma classificação não é uma análise química direta

Uma classificação convencional de inclusões é uma observação, definida por método, da morfologia e da extensão. Não é uma análise química de cada partícula. A ASTM E45-25 estabelece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado. Suas categorias microscópicas conhecidas são A, B, C e D: tipos A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. Esses rótulos descrevem a aparência e a classe morfológica segundo o método; não comprovam que cada partícula de uma categoria tenha uma única identidade química pura.

As cartas de referência da ASTM E45 utilizam imagens das séries fina e pesada com ampliação de 100×, com uma área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Portanto, um resultado relatado como “B 1.5 pesada” significa que o campo observado se assemelhou a um nível especificado da carta sob um procedimento de exame especificado. Isso não significa que o aço contenha uma concentração quimicamente medida de alumina igual a um limite universal. Tampouco estabelece qual é a maior inclusão existente em toda a corrida.

Outras normas classificam a mesma microestrutura de maneira diferente. A JIS G 0555:2020 utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante a conformação, o Tipo B para inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C para inclusões dispersas irregularmente, sem deformação viscosa. A DIN EN 10247:2017 especifica o exame micrográfico por meio de imagens-padrão, enquanto a ISO 4967:2026 especifica o método internacional correspondente para produtos de aço laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3. Os nomes das categorias não podem ser transferidos entre normas sem verificar as definições, a preparação, a ampliação, a seleção dos campos e as regras de relato.

Uma questão química exige outra ferramenta. A microscopia eletrônica de varredura com análise de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS) pode caracterizar partículas individuais e distinguir, por exemplo, um óxido rico em alumina de um aluminato de cálcio ou de uma inclusão complexa contendo manganês. O projeto ASCAT, patrocinado pelo DOE, utilizou microscopia eletrônica de varredura controlada por computador com análise por raios X para relacionar o tamanho, a composição e a distribuição de inclusões individuais à limpeza geral. A análise automatizada de imagens pode contar e dimensionar partículas em muitos campos, mas suas regras de limiarização e seus limites de contraste ainda afetam o resultado.

Separando limpeza, oxigênio total e desempenho mecânico

O oxigênio total e a limpeza em relação às inclusões se sobrepõem, mas não são medições intercambiáveis. O oxigênio total mede o oxigênio presente na amostra de aço analisada, incluindo o oxigênio ligado às inclusões de óxido e, dependendo do procedimento, o oxigênio dissolvido. Ele não descreve a forma das partículas, sua distribuição de tamanhos, sua localização ou se o óxido está concentrado em algumas inclusões grandes. Duas corridas com teores semelhantes de oxigênio total podem, portanto, apresentar populações de inclusões diferentes e riscos diferentes.

Uma classificação por carta também não pode prever, por si só, a vida útil de um componente. A resistência à fadiga, a tenacidade à fratura, a fadiga por contato de rolamento, a ductilidade, a usinabilidade e a forjabilidade dependem do grau do aço, da estrutura da matriz, do tratamento térmico, do estado de tensões, da condição superficial, do espectro de carregamento e da geometria do componente, além das inclusões. Uma inclusão grande em uma região subsuperficial altamente tensionada pode ser mais relevante do que muitas partículas pequenas em outros locais. A localização altera a resposta.

Para aços de rolamento muito limpos, as classificações convencionais da ASTM e da JIS podem não distinguir as corridas porque os campos inspecionados contêm poucas partículas ou nenhuma partícula na resolução da carta. O estudo da JIS publicado em periódico revisado por pares mostrou por que o tamanho máximo da inclusão, expresso como √area, pode ser mais informativo quando avaliado com estatística de valores extremos. A ASTM E2283-08(2019), sob o Subcomitê E04.09 da ASTM, juntamente com a ASTM E45-25, aborda esse tipo de análise de valores extremos. A pergunta então muda de “Que classe da carta apareceu nestes campos?” para “Que tamanho de inclusão rara poderia plausivelmente ocorrer no volume maior inspecionado ou produzido?”

Nenhum resultado isolado responde a todas as questões relacionadas à limpeza. As classificações por carta comparam a morfologia segundo um método definido; a análise de imagens fornece contagens e distribuições de tamanhos; a SEM/EDS identifica a química das partículas; o oxigênio total mede uma quantidade agregada de oxigênio; e os métodos de valores extremos abordam inclusões raras e grandes. Tratar qualquer um deles como um número universal de aprovação/reprovação confunde medições diferentes e pode atribuir uma previsão de vida útil que o ensaio nunca foi concebido para fornecer.

Como as Inclusões Não Metálicas se Formam e se Modificam Durante o Processamento do Aço

Fontes durante a Fabricação e o Lingotamento do Aço

O National Institute of Standards and Technology (NIST) descreve as inclusões não metálicas como partículas de impurezas insolúveis formadas durante a fabricação e o lingotamento do aço e retidas durante a solidificação. Essa definição é importante porque uma inclusão não é simplesmente “sujeira” já presente na carga. Sua composição e sua forma podem se desenvolver por meio de reações entre o aço líquido, a escória, os refratários, as adições de liga e a atmosfera.

As inclusões de óxido geralmente se formam quando elementos dissolvidos reagem com o oxigênio. O aço acalmado ao alumínio, por exemplo, pode produzir alumina, Al₂O₃, quando o alumínio remove o oxigênio dissolvido do banho. Os produtos da desoxidação podem colidir e se aglomerar ou ser modificados pelo tratamento com cálcio, formando fases de aluminato de cálcio com diferentes comportamentos de fusão e deformação. As inclusões de silicato podem surgir de reações entre o aço e a escória, do ataque aos refratários ou de reações complexas entre óxidos. A escória arrastada e as partículas refratárias constituem outra via, particularmente quando a turbulência arrasta a camada de escória para o metal ou quando um bico, o revestimento da panela ou um sistema de entrada submersa libera material.

As inclusões de sulfeto se formam principalmente quando o enxofre se combina com o manganês e outros elementos durante o resfriamento. O sulfeto de manganês, MnS, é especialmente importante em aços de baixa liga e de usinagem fácil. Em uma qualidade ressulfurada, a população de sulfetos pretendida pode ser muito maior do que em um aço para rolamentos com baixo teor de enxofre; portanto, uma comparação numérica sem considerar a qualidade, a forma do produto e o método de ensaio pode induzir a erro. Partículas de nitreto e carbonitreto também podem precipitar durante o resfriamento ou em tratamentos térmicos posteriores, embora as classificações padrão de inclusões não necessariamente as identifiquem quimicamente.

A descrição do IMPACTS do NIST identifica a composição, o tamanho e o número de inclusões como parâmetros de limpeza. A distribuição é igualmente importante: algumas partículas grandes concentradas em uma região não apresentam o mesmo risco que o mesmo número de partículas dispersas por uma seção. As medições de oxigênio total determinam o oxigênio transportado pelas populações de óxidos, mas não revelam o tamanho da maior inclusão, sua composição química ou se as partículas estão agrupadas. A análise automatizada de imagens e a microscopia eletrônica de varredura com análise de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS) respondem a perguntas diferentes das de um ensaio de oxigênio total.

O lingotamento determina para onde essas partículas irão. Durante o lingotamento contínuo, as inclusões podem flutuar até a escória, aderir a bolhas, ser capturadas pela frente de solidificação ou permanecer suspensas até serem engolfadas. Os padrões de escoamento, a velocidade de lingotamento, o superaquecimento do aço, a agitação eletromagnética e o comportamento do pó de molde afetam essa competição. Portanto, a população final de inclusões registra o histórico do processamento antes mesmo do início da laminação.

Retenção Durante a Solidificação

À medida que um veio, tarugo ou lingote de aço congela, a frente de solidificação rejeita alguns elementos dissolvidos para o líquido remanescente. O enxofre, as espécies que contêm oxigênio e outros solutos podem se concentrar nas regiões interdendríticas, onde novas inclusões se formam ou partículas existentes ficam retidas. É mais provável que uma partícula seja engolfada quando a interface avança mais rapidamente do que a partícula consegue se afastar, embora o tamanho da partícula, a energia interfacial, o escoamento do fluido e a química local também sejam importantes.

Isso cria uma variação espacial. As inclusões podem se concentrar na linha central, alinhar-se com a segregação interdendrítica ou distribuir-se de maneira desigual por um tarugo. A porosidade e a contração podem fornecer locais adicionais para o acúmulo de óxidos. Assim, a mesma corrida pode produzir resultados de ensaio diferentes dependendo de a amostra ser retirada do centro, de um quarto da espessura, da região superficial, do plano longitudinal ou do plano transversal.

A localização também altera a consequência de engenharia. Um pequeno óxido isolado na matriz pode ter pouco efeito, enquanto um aglomerado de alumina próximo a uma superfície crítica à fadiga pode iniciar uma trinca. O risco costuma ser controlado pela maior inclusão, ou por uma inclusão próxima do tamanho máximo, e não pela contagem média. O Subcomitê E04.09 da ASTM lista as normas ASTM E45-25 e ASTM E2283-08(2019), sendo que esta última trata da análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Um estudo revisado por pares sobre aços para rolamentos relatou que as classificações convencionais da ASTM e da JIS podem não distinguir materiais muito limpos; expressar o tamanho máximo da inclusão como √area e aplicar estatística de valores extremos pode separar populações que parecem idênticas em uma classificação rotineira por gráficos.

A estrutura de solidificação também determina como o trabalho posterior exporá as inclusões. Uma partícula retida entre dendritas pode se alongar ao longo do eixo do produto durante a redução. Outra partícula, em uma região menos confinada, pode se fraturar, dispersar-se ou conservar uma forma compacta.

Deformação Durante a Laminação e o Forjamento

A laminação e o forjamento não removem todas as inclusões. Eles alteram sua geometria, orientação, espaçamento e, às vezes, sua estrutura interna. Um sulfeto dúctil, como o MnS, pode se deformar junto com o aço circundante, tornando-se uma linha longa e estreita, ou stringer, paralela à direção de laminação. Os óxidos, como a alumina, geralmente são mais duros e menos dúcteis que a matriz. Eles podem se fraturar em segmentos, girar, descolar-se do aço ou permanecer relativamente globulares. Alguns silicatos amolecem nas temperaturas de trabalho a quente e podem se alongar; outros se comportam mais como partículas frágeis. A composição química controla essa resposta.

É por isso que os stringers semelhantes a sulfetos diferem dos óxidos globulares tanto na aparência quanto no efeito. Uma seção longitudinal de aço laminado pode mostrar o MnS como linhas finas de aparência contínua, enquanto uma seção transversal pode mostrar pontos curtos ou marcas achatadas. Um aglomerado de alumina pode aparecer como vários fragmentos angulares em um plano e como uma única partícula irregular em outro. A população necessariamente não mudou em número; a seção mudou sua interseção com objetos tridimensionais.

A razão de redução é importante. Um produto fortemente laminado pode espalhar as inclusões por uma distância maior e reduzir sua espessura aparente, enquanto o forjamento pode quebrar aglomerados e redistribuir as partículas por meio de compressões repetidas. Por outro lado, um trabalho insuficiente pode deixar aglomerados concentrados ou defeitos relacionados à contração. A ISO 4967:2026 especifica um método micrográfico para produtos de aço laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3, um escopo que vincula o método de observação à deformação anterior, em vez de tratar todas as condições de lingotamento como equivalentes.

As normas codificam esses efeitos morfológicos de maneiras diferentes. A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado mecanicamente. Suas categorias microscópicas A, B, C e D são classes de descrição morfológica, não identificações químicas diretas. Os gráficos de referência da ASTM E45 associam A a sulfeto, B a alumina, C a silicato e D a óxido globular; as séries fina e pesada são classificadas com ampliação de 100× em um campo de ensaio de aproximadamente 0,50 mm². Esses rótulos são observações úteis, mas uma linha do tipo A não constitui uma análise química de MnS.

A DIN EN 10247:2017 utiliza imagens-padrão para o exame micrográfico, enquanto a ISO 4967 especifica o método internacional correspondente. A JIS G 0555:2020, por sua vez, define o Tipo A como inclusões formadas por deformação viscosa durante o trabalho, o Tipo B como inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C como inclusões irregularmente dispersas, sem deformação viscosa. As categorias se sobrepõem quanto à finalidade, mas não são classificações intercambiáveis.

Consequentemente, dois laboratórios podem examinar material da mesma corrida e relatar populações de inclusões com aparências diferentes se utilizarem planos, ampliações, campos de visão, históricos de redução ou normas diferentes. Uma classificação por gráficos descreve o que o método selecionado observa. A SEM/EDS pode identificar a composição e a morfologia partícula por partícula; a análise de imagens pode quantificar o tamanho e a distribuição; o oxigênio total estima o teor de espécies que contêm oxigênio; a análise de valores extremos aborda as maiores partículas. Nenhum desses métodos substitui os demais.

ASTM E45: Métodos, Categorias e Classificações das Tabelas de Referência

A ASTM E45-25 é uma família de métodos macroscópicos e microscópicos, e não um único grau universal de limpeza do aço. Strong evidence

[1][1] ASTM E45: Standard Practice for Determining the Inclusion Content of Steel. ASTM International. ASTM International standard, 2025.

A ASTM E45-25 não é um procedimento único de microscopia e não atribui um grau universal de limpeza ao aço. Trata-se de uma família de métodos para determinar e relatar o teor de inclusões não metálicas em aço trabalhado. A ASTM International declara que a edição de 2025 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos. O método selecionado altera a observação, a área examinada, a sensibilidade ao tamanho e à forma das inclusões e o formato do resultado relatado.

Essa distinção é importante porque as inclusões são partículas insolúveis formadas durante a fabricação ou a fundição do aço e aprisionadas à medida que o metal se solidifica. Uma classificação pode descrever o que aparece em uma seção preparada sem identificar completamente a composição química das partículas nem prever seu efeito em todas as aplicações. O trabalho IMPACTS do NIST identifica a composição, o tamanho e o número como parâmetros importantes de limpeza; a distribuição e a localização também afetam o comportamento das inclusões durante a laminação, o forjamento, a usinagem, a fadiga e a fratura.

Os quatro métodos macroscópicos e os cinco métodos microscópicos

Os métodos macroscópicos examinam uma área relativamente grande ou uma indicação de maior escala no aço. Eles são úteis para detectar segregação, aglomerados, estrias, inclusões grandes e outras descontinuidades que podem não ser identificadas em um pequeno campo microscópico. Dependendo do método e do produto, o exame pode envolver uma superfície de fratura, uma superfície macroatacada, uma seção profundamente atacada ou outra área preparada para revelar descontinuidades de maior escala. Esses métodos respondem a uma pergunta diferente daquela de uma contagem de inclusões em uma seção polida: não “quantas partículas ocorrem neste pequeno campo?”, mas “o produto contém descontinuidades conspícuas ou concentradas de forma incomum na região examinada?”

Os métodos microscópicos examinam seções polidas e atacadas em uma ampliação especificada e comparam as inclusões observadas com critérios de classificação definidos. A ASTM E45 inclui classificações baseadas em tabelas e métodos fundamentados na contagem ou na medição de inclusões; portanto, os cinco métodos microscópicos não devem ser tratados como versões intercambiáveis do mesmo ensaio. Um pode enfatizar o pior campo, outro pode registrar o número ou o comprimento das inclusões em uma área definida, e outro pode utilizar análise automatizada de imagens. O resultado depende da orientação da seção, do plano de amostragem, da seleção dos campos, das configurações do microscópio, das regras de limiar e de o procedimento relatar uma observação máxima ou uma média.

Uma classificação por tabela é especialmente sensível à seleção do campo. Se o operador procura e relata o pior campo, uma linha localizada de inclusões pode controlar o resultado. Se os campos forem selecionados sistematicamente e calculados em média, o mesmo aço poderá receber uma descrição numérica menor, embora ainda contenha a mesma característica local. Nenhum dos resultados é automaticamente “correto” sem o conhecimento do método exigido pela especificação do material.

A análise automatizada acrescenta medições de comprimento, largura, fração de área, diâmetro equivalente, razão de aspecto e densidade numérica, mas a automação não elimina o problema metodológico. Riscos de polimento, contraste do ataque, poros, partículas de carboneto e inclusões em contato podem ser classificados incorretamente se as regras de aquisição de imagens e verificação não forem controladas. O projeto ASCAT, patrocinado pelo DOE, demonstrou o valor da microscopia eletrônica de varredura com análise por raios X controlada por computador para relacionar o tamanho e a composição de inclusões individuais à sua distribuição. Isso é caracterização, e não apenas uma comparação convencional com as tabelas da E45.

Categorias morfológicas A, B, C e D

As categorias microscópicas conhecidas da ASTM E45 são classes morfológicas de relato. Elas descrevem a aparência de uma inclusão ou de uma linha de inclusões na seção polida.

Sulfeto A refere-se a inclusões alongadas e deformáveis, comumente associadas a linhas de sulfetos. O documento complementar da ASTM identifica o tipo A como sulfeto. Em um produto laminado, essas inclusões normalmente apresentam sua maior dimensão paralela à direção de trabalho.

Alumina B descreve inclusões ou aglomerados angulares, frequentemente de aparência frágil, associados à alumina nas tabelas de referência. Eles podem aparecer como partículas discretas, grupos alinhados ou aglomerados fragmentados, e sua forma pode refletir a deformação e a fragmentação ocorridas durante o processamento.

Silicato C descreve inclusões alongadas e deformáveis identificadas como silicato no documento complementar. Assim como as inclusões A, as inclusões C podem formar linhas, mas sua morfologia e sua posição nas tabelas as distinguem da série A.

Óxido globular D abrange inclusões de óxido geralmente arredondadas ou globulares. As tabelas de referência da ASTM identificam o tipo D como óxido globular, com classificações baseadas no tamanho, no número e na aparência das partículas no campo observado.

Esses nomes não devem ser interpretados casualmente como identificações químicas completas. “Alumina B”, por exemplo, é uma designação de referência da ASTM vinculada a uma morfologia característica e a uma classe de tabela; ela não prova que todas as partículas dessa classe sejam constituídas de Al₂O₃ puro. As inclusões podem conter óxidos mistos, sulfetos, silicatos, aluminatos de cálcio, fases de espinélio, escória arrastada ou produtos de reação. A confirmação da composição química exige outra técnica, comumente a microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS); mesmo o SEM/EDS exige cuidado, pois partículas pequenas podem ser afetadas pela matriz de aço circundante.

Outras normas utilizam sistemas de categorias diferentes. A JIS G 0555:2020 utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante o processamento, o Tipo B para inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C para inclusões dispersas irregularmente, sem deformação viscosa. Essas designações dos Tipos A, B e C não são intercambiáveis com as designações A, B, C e D da ASTM E45.

Séries fina e pesada no campo de referência

As tabelas de referência complementares da ASTM E45 classificam as inclusões de sulfeto A, alumina B, silicato C e óxido globular D nas séries fina e pesada. “Fina” e “pesada” descrevem a quantidade e a severidade visual da população de inclusões representada pela imagem de referência; não são tipos químicos distintos.

A comparação com a tabela é feita com ampliação de 100× em uma área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Esse campo de referência fixo confere ao número de classificação uma escala definida. Isso não significa que o tarugo, a barra, a chapa ou o forjado inteiro contenha apenas as partículas visíveis em um único campo. A classificação é uma observação obtida de seções e campos amostrados; portanto, o local e a orientação da amostragem continuam sendo fundamentais. Seções longitudinais podem revelar as linhas de inclusões de maneira diferente das seções transversais, enquanto uma população esparsa de partículas grandes pode escapar completamente de um exame de pequena área.

Essa limitação explica por que um resultado de classificação pela E45 não deve ser convertido em uma declaração universal de aprovação ou reprovação sem a especificação do produto aplicável. Um aço relatado como D 1.0, por exemplo, apresenta um resultado vinculado à categoria D, à série fina ou pesada, à ampliação, ao campo de referência, à seção examinada e ao procedimento de classificação selecionado. Não se trata de uma porcentagem única de limpeza e, por si só, o resultado nada diz sobre o tamanho máximo das inclusões fora dos campos inspecionados.

Para aços de rolamento muito limpos, as classificações convencionais da ASTM ou da JIS podem não distinguir diferenças relevantes, pois poucas inclusões aparecem nos campos das tabelas. A análise de valores extremos pode abordar um risco diferente: o tamanho provavelmente máximo de uma inclusão em um volume amostrado. A ASTM E2283-08(2019), relacionada à ASTM E45-25 no Subcomitê E04.09 da ASTM, trata da análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Um estudo japonês relatou que o tamanho máximo da inclusão, expresso como √area, pode ser avaliado por meio de estatística de valores extremos. A ISO 4967:2026 também especifica um método micrográfico que utiliza tabelas de referência ou análise de imagens para produtos de aço laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3.

Assim, as classificações pelas tabelas da E45 continuam sendo úteis para comparações padronizadas baseadas em morfologia, mas não são ensaios químicos, medições do oxigênio total nem garantias contra a ocorrência de uma inclusão grande rara. Cada uma responde a uma pergunta mais específica.

ISO 4967 e DIN EN 10247: a estrutura baseada em imagens-padrão para avaliação micrográfica

Escopo da ISO 4967:2026 e taxa de redução

A ISO 4967:2026 define um método micrográfico para avaliar inclusões não metálicas em produtos de aço laminados ou forjados que apresentem uma taxa de redução de pelo menos 3. Essa qualificação não é um detalhe menor. A laminação e o forjamento alteram a forma e o espaçamento das partículas retidas; portanto, o método pressupõe que o produto tenha sido submetido a um grau de deformação suficiente para produzir a morfologia das inclusões à qual o procedimento se aplica. Uma seção de aço fundido, ou um produto com menor deformação, não deve receber automaticamente a mesma interpretação segundo esta norma.

O método examina uma seção polida preparada e atacada ou não atacada, por meio de comparação com cartas-padrão de referência ou de análise de imagens, quando o procedimento e o sistema de relatório oferecerem suporte a isso. O resultado é, portanto, uma descrição do que aparece em determinados campos microscópicos, e não uma análise química direta do aço. As inclusões não metálicas são partículas insolúveis formadas durante a produção ou a fundição do aço e retidas durante a solidificação. Sua composição, tamanho, número, morfologia, distribuição e localização podem afetar o desempenho, mas uma classificação convencional por cartas captura apenas algumas dessas variáveis.

A redução também altera a morfologia de maneira dependente da direção. Uma partícula de sulfeto de manganês pode se tornar uma linha alongada, enquanto um aglomerado duro de alumina pode fraturar, se espalhar ou permanecer como um grupo compacto. Assim, uma classificação feita em uma seção longitudinal pode diferir substancialmente daquela feita em uma seção transversal. A direção da amostragem, a localização da seção e o número de campos devem acompanhar a classificação para que outro laboratório possa interpretá-la corretamente.

A ISO 4967:2026 não cria um único grau universal de limpeza inclusionária. Ela estabelece um método e suas condições. Um resultado relatado pode distinguir classes e graus de severidade das inclusões, mas a importância desse resultado depende do produto, do grau do aço, do plano de inspeção e da especificação de aceitação. O oxigênio total pode indicar a carga geral de inclusões que contêm oxigênio, mas não pode identificar a forma das partículas nem informar se estão presentes poucas inclusões grandes. Por outro lado, uma classificação micrográfica pode mostrar a morfologia sem comprovar a identidade química de cada partícula.

DIN EN 10247:2017 e as imagens-padrão

A DIN EN 10247:2017 é a adoção alemã da norma europeia EN 10247:2017, intitulada Exame micrográfico de inclusões não metálicas em aços usando imagens-padrão. “DIN EN” indica que o documento europeu foi adotado no sistema alemão de normas; não se trata simplesmente de uma tradução informal para o alemão de um procedimento nacional não relacionado. Sua estrutura baseada em imagens-padrão está estreitamente relacionada à abordagem micrográfica internacional especificada pela ISO 4967.

O operador compara os campos observados com imagens de referência que representam a aparência e o grau de severidade das inclusões. Na prática, isso significa avaliar características como comprimento, espessura, angularidade, continuidade, agrupamento e deformação aparente. A série de imagens fornece uma linguagem visual comum, mas não transforma a aparência em composição química. Uma característica escura e alongada pode ser compatível, por exemplo, com uma linha de sulfeto, enquanto um grupo angular compacto pode sugerir alumina; a confirmação exigiria um método como microscopia eletrônica de varredura com análise de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS).

O conhecido sistema ASTM E45-25 ilustra a mesma limitação em outra família de normas. A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado. Suas categorias microscópicas A, B, C e D descrevem a morfologia, em vez de identificar diretamente a composição. As cartas complementares da ASTM E45 identificam os tipos A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e pesada classificadas sob aumento de 100× em uma área de campo de aproximadamente 0,50 mm². Essas designações e valores das cartas não devem ser transferidos para a DIN EN 10247:2017 ou para a ISO 4967 como se as escalas fossem intercambiáveis.

A JIS G 0555:2020 demonstra por que os sistemas de designação exigem cuidado. Ela utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante o processamento, o Tipo B para inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C para inclusões irregularmente dispersas, sem deformação viscosa. Características visuais semelhantes podem receber nomes, classes ou limites diferentes segundo normas distintas.

Cartas de referência versus análise de imagens

A comparação com imagens-padrão é rápida, familiar e útil para o controle da produção. Ela também envolve julgamento do operador. Dois examinadores podem selecionar campos diferentes, classificar um campo limítrofe em classes de severidade diferentes ou interpretar um agrupamento de maneira distinta. A seleção dos campos é especialmente importante porque as inclusões não são distribuídas uniformemente ao longo de uma barra ou de um tarugo. Uma pequena área inspecionada pode não detectar uma partícula grande e rara.

A análise de imagens substitui parte do julgamento visual por quantidades medidas, como fração de área das inclusões, diâmetro equivalente, comprimento, largura, razão de aspecto e número por unidade de área. Ela não elimina a dependência do método. A preparação do corpo de prova controla riscos, arrancamentos, arredondamento das bordas e relevo superficial. O aumento controla a menor partícula detectável. A iluminação, o foco, a calibração da câmera e as regras de seleção dos campos afetam a segmentação. O estabelecimento de limiares pode unir partículas adjacentes, rejeitar inclusões pouco intensas ou classificar danos de polimento como inclusões. As convenções de relatório determinam, então, se o resultado será expresso como contagem, fração de área, dimensão máxima, distribuição de tamanho ou frequência de classes.

Consequentemente, uma classificação por cartas segundo a ISO 4967:2026 e um resultado de análise de imagens não devem ser tratados como medições intercambiáveis. Eles podem examinar o mesmo aço e, ainda assim, responder a perguntas diferentes. A análise de imagens pode quantificar muitos campos, enquanto o método por cartas pode estar mais diretamente alinhado a uma especificação de compra ou de processo. A SEM/EDS acrescenta a composição e a morfologia de partículas individuais; a ASTM E2283-08(2019) trata da análise de valores extremos quando a preocupação é a maior inclusão. Um estudo JIS revisado por pares constatou que as classificações convencionais ASTM e JIS podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos, enquanto o tamanho máximo da inclusão, expresso como √área, pode ser avaliado com estatística de valores extremos. Portanto, o resultado correto é aquele cujo método, corpo de prova e convenções de relatório correspondem à questão relacionada à falha.

JIS G 0555 e SAE J422: Perguntas Semelhantes, Limites de Classificação Diferentes

JIS G 0555:2020 e SAE J422:201801 examinam inclusões não metálicas em aço polido, mas não definem a limpeza por meio de categorias ou lógicas de relato idênticas. Cada uma produz uma observação dependente do método. O resultado depende da localização do corpo de prova, da preparação da superfície, da ampliação, do campo examinado, da morfologia das inclusões e das regras usadas para atribuir uma classe ou quantidade. Portanto, uma “classificação de limpeza JIS” não pode ser tratada como equivalente direta a uma classificação SAE ou ASTM sem comparar as próprias normas.

Tipo A, Tipo B e Tipo C da JIS

A JIS G 0555:2020 classifica as inclusões por sua aparência após a conformação e pela maneira como se distribuem na matriz do aço. A classificação é morfológica, e não uma identificação química direta.

As inclusões do Tipo A são formadas por deformação viscosa durante a conformação. Em aço laminado ou forjado, elas geralmente aparecem como partículas alongadas ou em forma de fios, alinhadas com a direção de conformação. O sulfeto de manganês (MnS) é um exemplo frequente de inclusão que pode produzir essa aparência, particularmente em aços com teor suficiente de enxofre e comportamento favorável durante o trabalho a quente. A classificação, contudo, descreve o padrão de deformação observado; ela não estabelece que toda indicação do Tipo A seja quimicamente MnS.

As inclusões do Tipo B são granulares e descontínuas. Em vez de formar um veio longo e contínuo, aparecem como partículas separadas ou pequenos grupos de partículas. Produtos de desoxidação ricos em alumina podem produzir esse tipo de aparência, embora a confirmação química exija um método como a microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS). Aglomerados de pequenas partículas podem ser relevantes mesmo quando suas dimensões individuais são modestas, pois o aglomerado pode atuar como um campo concentrado de defeitos.

As inclusões do Tipo C são distribuídas de forma irregular e não apresentam deformação viscosa. Sua aparência aleatória ou dispersa as distingue da população alinhada do Tipo A. Partículas de óxido ou silicato podem ser encontradas nessa categoria, mas, novamente, a designação Tipo C baseia-se na morfologia e na distribuição, e não em uma análise química.

Essa distinção é importante quando a forma da inclusão controla o comportamento em fadiga ou fratura. Um sulfeto fino e alongado e uma partícula compacta de óxido podem ocupar áreas projetadas semelhantes, mas produzir diferentes concentrações de tensão, trajetórias de trinca e efeitos sobre a usinabilidade. A JIS G 0555 registra a classe visual estabelecida por seu procedimento; ela não reduz composição, tamanho, localização e consequência mecânica a um único número universal de limpeza.

Prática microscópica quantitativa da SAE J422

A SAE J422:201801 aborda a questão como uma prática microscópica quantitativa para determinar a limpeza do aço. Em vez de tratar uma imagem de referência como uma descrição completa do material, o exame conta e mede as indicações de inclusões dentro de observações microscópicas definidas. Consequentemente, o resultado relatado está vinculado à área amostrada, à ampliação, às regras de medição e à população de inclusões visível nessas condições.

Esse é um limite diferente daquele de simplesmente atribuir Tipo A, B ou C pela JIS. Uma classe JIS comunica principalmente características de deformação e dispersão. A SAE J422 pode quantificar a população de inclusões observada, mas o resultado numérico ainda representa apenas as seções inspecionadas e os limites de detecção da prática. Um pequeno número de inclusões grandes pode ser mais significativo do que muitas partículas finas, enquanto uma contagem média pode ocultar uma partícula rara de tamanho máximo e potencialmente danosa. Os métodos de valores extremos tratam dessa questão separada; a ASTM E2283-08(2019), sob responsabilidade do Subcomitê ASTM E04.09, trata da análise de valores extremos de inclusões não metálicas em aço.

A SAE J422:201801 também estabelece uma limitação direta de escopo: suas fotomicrografias “não se destinam a classes ressulfuradas ou aços de alta resistência ao carbono para rolamentos geralmente classificados segundo a ASTM E45.” Essa frase impede um uso indevido comum. As fotografias e a prática quantitativa não devem ser aplicadas como se fossem o sistema de classificação controlador dessas famílias de aços.

Exclusões para aços ressulfurados e de qualidade para rolamentos

As classes ressulfuradas contêm enxofre deliberadamente aumentado, geralmente para melhorar a usinabilidade. Sua população de sulfeto de manganês pode diferir substancialmente, em quantidade, razão de aspecto e distribuição, da população de inclusões presente em aços limpos com baixo teor de enxofre. Portanto, um método de classificação desenvolvido em torno da morfologia comum das inclusões pode indicar um alto teor aparente de inclusões sem distinguir a engenharia intencional de sulfetos da contaminação prejudicial por óxidos.

Os aços de alta resistência ao carbono para rolamentos constituem outro limite. O desempenho dos rolamentos pode depender fortemente de inclusões de óxido raras e muito grandes, e não apenas da população média do campo. As classificações convencionais por tabelas podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos, pois o método amostra áreas limitadas e comprime diferentes distribuições de tamanho em classificações ordinais semelhantes. Um estudo revisado por pares sobre a JIS relatou essa limitação e discutiu o tamanho máximo das inclusões por meio do parâmetro raiz quadrada da área, √area, combinado com estatística de valores extremos.

A própria ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado. Suas tabelas de referência complementares identificam os tipos A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, utilizando séries fina e grossa a 100× em um campo de aproximadamente 0,50 mm². Esses rótulos não são intercambiáveis com JIS Tipo A, Tipo B e Tipo C, apesar das letras em comum.

A regra prática é simples: não converta classificações apenas pela letra, pelo número ou por uma suposta hierarquia de limpeza. Primeiro, verifique o grau do aço, a população de inclusões, o histórico de redução, a orientação do corpo de prova, a área inspecionada, a ampliação e as cláusulas de exclusão. Quando a questão envolver composição química, use SEM/EDS; quando envolver oxigênio total, meça o oxigênio total; quando envolver a maior partícula danosa, use um método apropriado de valores extremos ou √area. Cada método responde a uma pergunta diferente.

Preparação de Corpos de Prova, Microscopia e Disciplina na Elaboração de Relatórios

Direção da amostragem e preparação metalográfica

Um resultado de inclusões começa pelo corpo de prova, não pelo microscópio. O plano de amostragem deve indicar se a seção é longitudinal, transversal ou obtida por outro plano definido, porque a conformação altera tanto a forma quanto o espaçamento das inclusões. Um sulfeto laminado pode aparecer como uma faixa longa em uma seção longitudinal, mas como uma partícula curta, ou quase um ponto, em uma seção transversal. As duas observações descrevem a mesma característica tridimensional a partir de direções diferentes.

A forma do produto também é importante. A ASTM E45-25 aborda o teor de inclusões em aço trabalhado e fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para sua determinação e relato. A ISO 4967:2026 especifica um método micrográfico para produtos laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3. Um resultado obtido de uma barra fortemente reduzida não deve ser apresentado como se representasse um produto bruto de fundição, um material forjado por compactação de pó ou uma forma de aço não especificada. A localização da amostragem — superfície, 1/4 da espessura, centro ou outra posição indicada — deve acompanhar o resultado, pois as inclusões podem segregar ou se concentrar em regiões específicas.

A face de corte deve ser identificada em relação à direção principal de conformação antes da preparação. O corte pode arrastar constituintes moles, arrancar partículas ou introduzir riscos que se assemelham a inclusões alongadas. O lixamento e o polimento devem produzir uma superfície plana e limpa, com riscos e deformações suficientemente removidos para o método de exame selecionado. O relevo excessivo ao redor de óxidos duros pode distorcer as dimensões aparentes; danos causados pelo polimento podem quebrar ou deslocar inclusões; resíduos de panos, abrasivos, compostos de embutimento ou do manuseio podem ser confundidos com matéria estranha. A limpeza entre as etapas de preparação e a proteção da superfície acabada são, portanto, partes do controle da medição, mesmo quando uma norma não prescreve uma única sequência universal de preparação.

O ataque químico exige cautela semelhante. Se o objetivo for uma classificação de inclusões, o relatório deve indicar se a superfície foi examinada sem ataque ou após o uso de um reagente de ataque especificado, pois o contraste da matriz e o limite aparente de uma inclusão podem mudar. Uma seção polida que seja tecnicamente legível, mas esteja contaminada ou fortemente riscada, não é recuperada por uma ampliação maior do microscópio. A qualidade da preparação estabelece o limite.

Campos bidimensionais e morfologia das inclusões

Um campo metalográfico é uma amostra bidimensional de uma população tridimensional. Por si só, ele não pode estabelecer o volume real, o comprimento máximo ou a distribuição espacial de todas as inclusões no produto. A seleção dos campos, portanto, afeta o resultado. Examinar apenas regiões visualmente limpas pode subestimar inclusões dispersas; selecionar deliberadamente o campo mais sujo pode superestimar a limpeza habitual, embora talvez responda a uma questão distinta sobre a pior localização. O método, o plano de amostragem e a regra de seleção dos campos devem determinar qual prática é apropriada.[2][2] ASTM E45 Adjunct Reference Charts for Inclusion Rating. ASTM International. ASTM International adjunct, 2025.

A ampliação e a área do campo não são intercambiáveis. As cartas de referência complementares da ASTM E45 utilizam ampliação de 100× e uma área de campo do corpo de prova de aproximadamente 0,50 mm². Elas identificam categorias morfológicas de carta como sulfeto A, alumina B, silicato C e óxido globular D, com imagens das séries fina e pesada para a classificação. Esses rótulos descrevem a aparência e a morfologia segundo o método; não são análises químicas diretas. Uma inclusão que se pareça com uma partícula do tipo B não tem sua composição química comprovada como alumina apenas porque a carta denomina essa categoria “alumina B”.

Forma, continuidade, deformação e dispersão fornecem informações metalúrgicas. A JIS G 0555:2020 utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante a conformação, o Tipo B para inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C para inclusões irregularmente dispersas, sem deformação viscosa. Essas categorias não devem ser convertidas silenciosamente em classificações ASTM E45 A, B, C ou D. As designações pertencem a sistemas de classificação diferentes.

A comparação com cartas é útil quando o tamanho do campo, a ampliação, a orientação do corpo de prova e o procedimento de classificação correspondem à norma selecionada. A análise de imagens responde a uma pergunta diferente. A aplicação de limiares pode medir a fração de área, a contagem de partículas, o comprimento, a largura, a razão de aspecto ou a distribuição de tamanhos em uma área maior, mas seu resultado depende da iluminação, do foco, dos limiares de segmentação, da calibração e das regras para partículas em contato. O relatório deve preservar essas escolhas. A microscopia eletrônica de varredura automatizada com análise por raios X, desenvolvida no projeto ASCAT patrocinado pelo DOE, acrescenta a composição às medições do tamanho e da distribuição de inclusões individuais. O oxigênio total fornece um indicador volumétrico relacionado ao oxigênio, não um mapa da morfologia ou da localização das inclusões. A análise de valores extremos, incluindo a abordagem √area discutida em trabalhos JIS revisados por pares e contemplada pela ASTM E2283-08(2019), tem como alvo partículas excepcionalmente grandes, e não um campo médio de carta.

O que um relatório defensável deve identificar

Um relatório defensável cita a norma por extenso, incluindo a edição ou o ano: por exemplo, ASTM E45-25, ISO 4967:2026, DIN EN 10247:2017 ou JIS G 0555:2020. Ele identifica a forma do produto e, quando relevante, a condição de redução; a ISO 4967:2026 aplica-se a produtos laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3. O documento também registra a identificação da corrida ou do lote, a localização da amostragem, a orientação da seção em relação à laminação ou ao forjamento e se a superfície foi atacada quimicamente.

O sistema de classificação deve ser explícito. Informe as categorias utilizadas, como ASTM E45 A, B, C e D com as séries fina ou pesada, ou JIS G 0555 Tipo A, Tipo B e Tipo C. Informe a ampliação, o protocolo de uso da carta ou de análise de imagens, o tamanho do campo quando especificado, o número ou a área dos campos examinados e a regra utilizada para selecioná-los. Se vários corpos de prova ou orientações tiverem sido examinados, relate-os separadamente, em vez de condensá-los em um único número sem explicação.

A caracterização química requer uma descrição própria. Um relatório que utilize SEM/EDS deve identificar esse método e indicar se os resultados são qualitativos ou quantitativos; um resultado de oxigênio total deve identificar o método analítico e a base do corpo de prova. Se tiver sido utilizada análise de imagens, registre a calibração, os critérios de segmentação, a definição do tamanho das partículas, o tratamento das partículas em contato e a área analisada. Um resultado de inclusão máxima deve informar se o tamanho é apresentado como comprimento, diâmetro equivalente ou √area e se foi aplicado um procedimento de valores extremos.

Sem esses detalhes, “aço limpo” é um resultado incompleto. O número pode ser reprodutível em um único laboratório e, ainda assim, permanecer incomparável com uma classificação por carta, um valor de oxigênio total ou uma estimativa da partícula máxima obtida segundo outra norma.

Por que as classificações convencionais podem não detectar a maior e mais rara inclusão

Uma classificação de limpeza do aço não é uma declaração direta de que uma corrida contém, por exemplo, inclusões de “Grau 1” e, portanto, possui um tamanho máximo de defeito conhecido. Ela é o resultado de um método de observação definido aplicado a uma área definida da amostra. Se a magnificação, a área inspecionada, a classe de inclusão, a regra de apresentação dos resultados ou o local de amostragem forem alterados, a limpeza relatada poderá mudar sem que tenha ocorrido qualquer mudança no próprio aço.

Isso é especialmente importante nos aços para rolamentos, nos quais o dano por fadiga pode começar em uma única inclusão excepcionalmente grande, e não na população média de partículas. As inclusões não metálicas são partículas insolúveis formadas durante a fabricação ou a solidificação do aço e retidas durante a solidificação. Sua composição, tamanho, número, morfologia, distribuição e localização influenciam seu efeito. O oxigênio total pode indicar a carga geral de óxidos, enquanto a análise óptica automatizada ou a SEM/EDS pode descrever partículas individuais; nenhum desses resultados é intercambiável com uma classificação por tabela.

Aparência média versus tamanho extremo da inclusão

As classificações microscópicas convencionais são eficazes para descrever a aparência de um campo inspecionado típico. Elas são menos eficazes para responder a uma pergunta diferente: qual é a maior inclusão que provavelmente ocorrerá em todo o volume do produto?

A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado. Suas tabelas microscópicas de referência identificam os tipos A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. Com magnificação de 100×, as tabelas utilizam imagens das séries fina e pesada em uma área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Esse procedimento cria uma comparação reproduzível, mas também limita a observação a uma pequena área amostrada e às categorias visuais definidas pelo método.

A mesma limitação aparece na JIS G 0555:2020, embora suas categorias sejam organizadas de forma diferente. O Tipo A abrange inclusões formadas por deformação viscosa durante o processamento, o Tipo B abrange inclusões granulares e descontínuas, e o Tipo C abrange inclusões dispersas irregularmente sem deformação viscosa. Essas são classes de morfologia e distribuição, não identificações químicas completas. Uma classificação Tipo B, por si só, não prova que cada partícula seja alumina, assim como uma classificação D da ASTM não estabelece um único composto de óxido por ensaio químico.

As classificações convencionais da ASTM e da JIS podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos que diferem quanto às suas maiores inclusões. Limited evidence

O estudo revisado por pares que examinou as classificações de limpeza JIS para aços para rolamentos muito limpos mostrou por que essa distinção é importante. Os resultados convencionais da ASTM e da JIS poderiam não diferenciar aços que apresentavam diferenças em suas maiores inclusões, mesmo quando ambos pareciam excepcionalmente limpos nos procedimentos rotineiros de classificação. Uma contagem média baixa ou uma aparência favorável na tabela pode coexistir com uma partícula rara e de alta consequência. Se os campos inspecionados não contiverem essa partícula, a classificação registra a aparência comum, e não a cauda extrema da distribuição de tamanhos.

Isso é um problema de amostragem, não necessariamente uma falha do método de classificação por tabela. Uma classificação por tabela pergunta quanto teor de inclusões é visível em um campo e em uma categoria prescritos. Ela não promete estimar a partícula máxima em um anel de rolamento, uma barra ou uma grande corrida de produção. A probabilidade de encontrar uma inclusão rara aumenta com a área e o volume inspecionados. Um ensaio que examina alguns milímetros quadrados não pode fornecer a mesma informação que outro que represente estatisticamente um grande volume de aço.

O conceito de √area

√area√area A raiz quadrada da área bidimensional projetada de uma inclusão em uma seção polida, usada como parâmetro prático de tamanho na análise de inclusões de valores extremos e sensíveis à fadiga.

Para a avaliação de inclusões extremas, o tamanho máximo da inclusão é frequentemente expresso como √area, escrito como a raiz quadrada da área projetada da inclusão. Se uma inclusão ocupar uma área transversal polida $A$, seu parâmetro de tamanho será

$$\sqrt{\text{area}}=\sqrt{A}.$$

Se $A$ for medida em micrômetros quadrados, √area será expressa em micrômetros. Uma inclusão aproximadamente circular com área projetada de 400 µm² terá, portanto, √area = 20 µm. O parâmetro não afirma que a inclusão seja uma esfera nem que seu volume tridimensional real tenha sido medido. Trata-se de um descritor bidimensional prático do defeito apresentado pela seção polida.

Essa medida tornou-se importante na análise de fadiga sensível a inclusões porque a iniciação de trincas depende de mais do que uma contagem de inclusões. Um óxido grande, duro e fracamente aderido pode criar uma concentração local severa de tensões, especialmente próximo à superfície ou em um local submetido a alta tensão cíclica. A forma, a dureza, a incompatibilidade elástica, a condição da matriz circundante e a posição continuam sendo importantes. √area não substitui essas variáveis; ele fornece uma variável de tamanho consistente para comparar partículas observadas excepcionalmente grandes.

O estudo de aços para rolamentos da JIS utilizou o √area máximo como uma variável de valor extremo, em vez de tratá-lo como outro índice médio de limpeza. Essa mudança na pergunta é decisiva. Em vez de perguntar quantas inclusões ocorrem em um campo comum, o analista pergunta como os maiores valores observados se comportam à medida que a área inspecionada aumenta e qual tamanho máximo pode ser esperado em um nível de risco especificado.

Portanto, um aço pode ter poucas inclusões no total e ainda exigir atenção porque seu maior valor de √area é alto. Por outro lado, um aço com mais sulfetos pequenos pode receber uma classificação menos favorável na contagem rotineira e, ainda assim, representar menor risco de fadiga do que um aço que contenha um único aglomerado grande de aluminato de cálcio ou de alumina. A composição química continua sendo importante: a SEM/EDS pode distinguir alumina, aluminatos de cálcio, silicatos, sulfetos e inclusões complexas de óxidos que uma tabela óptica agrupa apenas pela aparência.

ASTM E2283 e a análise de valores extremos

A ASTM E2283-08(2019) trata da análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Ela pertence à jurisdição do Subcomitê E04.09 da ASTM, que também abrange a ASTM E45-25. Portanto, as duas normas estão inseridas na mesma área técnica da ASTM, mas respondem a perguntas de medição diferentes. A ASTM E45 fornece métodos estabelecidos para determinar e relatar o teor de inclusões; a ASTM E2283 aborda o tratamento estatístico de inclusões raras e grandes.

A análise de valores extremos não revela magicamente uma partícula não observada. Ela estima a distribuição dos máximos a partir de observações medidas, de modo que o resultado depende da preparação da amostra, da área inspecionada, do plano de amostragem, do limiar de detecção e de as observações serem independentes e representativas. Uma seção longitudinal polida pode mostrar inclusões alongadas de forma diferente de uma seção transversal. Partículas próximas à superfície podem ser mais prejudiciais do que partículas profundas na seção, enquanto um aglomerado grande pode ser contado como uma característica única ou como várias, dependendo da regra de análise de imagens.

Por esse motivo, √area e a ASTM E2283 não substituem todas as medições de limpeza. As classificações por tabela continuam sendo úteis para a comparação morfológica rotineira. A análise automatizada de imagens pode quantificar número, comprimento, área e distribuição. A SEM/EDS pode identificar a composição. A análise do oxigênio total pode acompanhar o nível de oxigênio no volume do material. A ASTM E2283 acrescenta uma maneira de estimar a importância das observações maiores e mais raras.

A pergunta prática deve ser formulada antes do ensaio: o objetivo é comparar o teor médio de inclusões, identificar a composição química das inclusões, verificar uma tendência de produção ou estimar o defeito máximo relevante para a fadiga? Uma classificação convencional pode responder bem à primeira pergunta e mal à última. Campos com aparência limpa são evidências sobre esses campos. Eles não provam que a maior inclusão no aço seja pequena.

Análise Automatizada de Inclusões: Análise de Imagens, SEM e Caracterização por Raios X

Varredura e classificação assistidas por computador

A análise automatizada de inclusões converte uma seção de aço polida em uma imagem mensurada, em vez de uma impressão visual. Uma câmera ou um microscópio varre uma área definida, separa as partículas da matriz de aço por contraste e registra o comprimento, a largura, a área, a razão de aspecto, a orientação e a posição de cada característica detectada. O software pode então classificar as partículas por forma ou por regras derivadas de uma norma de referência. Esse é um método mais reprodutível de coletar medições do que pedir a um operador que compare um campo com uma tabela impressa, especialmente quando as inclusões são numerosas, pequenas ou amplamente distribuídas.

A automação não produz um número universal de limpeza. A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado, e esses métodos respondem a perguntas diferentes. Suas tabelas de referência microscópicas utilizam as categorias A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e pesada avaliadas a 100× em um campo de amostra de aproximadamente 0,50 mm². Essas designações são principalmente classes morfológicas de relatório, e não identificações químicas diretas. Uma partícula classificada como inclusão do tipo B apresenta forma e arranjo compatíveis com essa classe; a classificação não prova que todas as partículas sejam quimicamente constituídas de alumina pura.

A análise de imagens pode reproduzir essas medições baseadas em tabelas, mas também pode relatar quantidades que uma tabela oculta. Ela pode contar milhares de partículas, calcular a distribuição de tamanhos, mapear suas posições ao longo de uma seção e distinguir filetes alongados de sulfeto de óxidos aproximadamente globulares. A ISO 4967:2026 permite o uso de tabelas de referência padrão ou de análise de imagens para produtos de aço laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3. A DIN EN 10247:2017 especifica um exame micrográfico europeu relacionado, utilizando imagens padrão, enquanto a JIS G 0555:2020 atribui os Tipos A, B e C de acordo com deformação, continuidade e dispersão, e não de acordo com a composição química.

O resultado ainda depende das decisões de processamento da imagem. Um limiar que detecte um halo tênue de óxido também pode incluir riscos de polimento. Um limiar definido em nível muito alto pode descartar inclusões pequenas. A ampliação, a iluminação, o ataque químico, o foco, as regras de segmentação, a área mínima de partícula e o tratamento de partículas em contato alteram a população relatada. É necessário realizar a calibração com um micrômetro de platina e amostras de controle; a concordância entre dois pacotes de software não prova que qualquer um deles tenha identificado todas as inclusões.

SEM com análise por raios X

A microscopia eletrônica de varredura acrescenta sensibilidade química à geometria obtida por imagens ópticas. No modo de elétrons retroespalhados, as fases com número atômico médio mais alto geralmente aparecem mais brilhantes do que o aço, enquanto a formação de imagens por elétrons secundários enfatiza a forma da superfície. Um detector de raios X por dispersão de energia pode então coletar raios X característicos de uma partícula selecionada. O espectro resultante pode indicar manganês e enxofre em um sulfeto de manganês, alumínio e oxigênio em uma partícula rica em alumina, cálcio e oxigênio em um aluminato de cálcio, ou titânio e nitrogênio em um nitreto de titânio. A análise também pode revelar partículas mistas ou estratificadas que parecem semelhantes em uma micrografia óptica.

O projeto ASCAT, patrocinado pelo DOE, é um exemplo conhecido dessa abordagem. O ASCAT desenvolveu um sistema de microscopia eletrônica de varredura controlado por computador, com análise por raios X, para caracterizar inclusões individuais e relacionar seu tamanho, sua composição e sua distribuição à limpeza geral do aço. Essa distinção é importante. Uma classificação baseada apenas na morfologia registra a aparência de uma inclusão após o trabalho mecânico e o polimento; a caracterização no estilo ASCAT procura determinar o que cada partícula contém, qual é o seu tamanho e onde ocorrem partículas com aquela composição química.

SEM/EDS não é um ensaio químico perfeito. O volume de interação pode se estender abaixo de uma inclusão pequena, alcançando a matriz de aço, de modo que a análise de uma partícula com apenas alguns micrômetros de extensão pode conter ferro proveniente do material circundante. A contaminação superficial, a rugosidade, a geometria do detector, a tensão de aceleração, a seleção de padrões e as correções de matriz afetam os resultados quantitativos. Elementos leves podem ser difíceis de medir com precisão, e um espectro de EDS geralmente fundamenta uma classe de composição, e não uma fórmula estequiométrica precisa. A confirmação de oxigênio, carbono ou nitrogênio pode exigir padrões adequados ou métodos complementares, como a espectroscopia por dispersão de comprimento de onda.

A análise de oxigênio total mede uma quantidade completamente diferente. Ela estima o oxigênio total retido em uma amostra de aço, incluindo o oxigênio presente nas inclusões de óxido e, dependendo do procedimento e da condição da amostra, o oxigênio dissolvido ou outras contribuições que contenham oxigênio. Ela não identifica cada inclusão, não estabelece sua morfologia, não a localiza ao longo da seção nem revela se o oxigênio está concentrado em alguns aglomerados grandes de alumina. Por outro lado, uma varredura automatizada de imagens pode não detectar inclusões abaixo de seu limite de detecção e, ainda assim, descrever detalhadamente a população visível. Portanto, a análise de oxigênio total e a geração de imagens de inclusões se complementam, em vez de uma substituir a outra.

Relacionamento entre inclusões individuais e uma população de aço

Uma partícula medida não é automaticamente representativa da corrida, do veio, do tarugo ou da barra acabada. As inclusões segregam durante a solidificação, alinham-se durante a laminação e podem se concentrar próximo à linha central, à região correspondente a um quarto da espessura, à superfície ou a um determinado plano de amostragem. A localização pode controlar o risco de falha mesmo quando a contagem média é baixa. A ASTM B796 demonstra o mesmo ponto para pós ferrosos destinados à forjamento de pós: a composição, o tamanho, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material com densidade quase total.

Um estudo automatizado sólido define o plano de amostragem antes da varredura. Ele especifica a orientação do produto, a localização da seção, a área polida, a ampliação, o limite de detecção, o número de campos e se as partículas que intersectam uma borda serão incluídas. Também registra a distribuição completa, e não apenas uma média. Um aço com muitas inclusões pequenas pode se comportar de maneira diferente de outro que contenha algumas partículas grandes com a mesma área total de inclusões.

Os métodos de valores extremos abordam essa diferença. O Subcomitê E04.09 da ASTM relaciona a ASTM E2283-08(2019), que trata da análise de valores extremos de inclusões não metálicas em aço, juntamente com a ASTM E45-25. Um estudo JIS revisado por pares relatou que as classificações convencionais ASTM e JIS podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos, nos quais a maior inclusão pode ser mais importante do que a média do campo. O tamanho máximo da inclusão, expresso como √area, pode ser avaliado com estatística de valores extremos, relacionando as partículas observadas a uma cauda superior estimada, em vez de presumir que uma varredura limitada tenha encontrado o maior defeito possível.

A automação melhora a consistência e o volume de dados. Ela não elimina o erro de amostragem, as escolhas de limiar, os requisitos de calibração nem a necessidade de interpretar o que uma população relatada significa para o produto e seu mecanismo de falha. Portanto, o resultado útil não é um único grau de “limpeza”, mas uma medição documentada de partículas especificadas, realizada segundo um método especificado.

Dos Dados de Limpeza à Interpretação de Engenharia

Um resultado de limpeza não é uma classificação universal atribuída a uma corrida de aço. Trata-se de uma observação produzida por um corpo de prova definido, um método de preparação, uma área examinada, uma ampliação, um sistema de classificação e uma regra de relato. A ASTM E45-25, por exemplo, fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado. Esses métodos não respondem exatamente à mesma pergunta. Uma classificação por comparação com uma carta pode descrever o campo mais severo observado sob uma comparação prescrita, enquanto a análise automatizada de imagens pode medir um número muito maior de partículas e relatar suas dimensões e frequência espacial.

A interpretação de engenharia deve, portanto, relacionar a população medida ao mecanismo de falha. Um aço com menos inclusões não é automaticamente mais seguro em todas as aplicações se as partículas remanescentes forem maiores, mais angulares, mais frágeis ou estiverem concentradas em uma região crítica. Da mesma forma, uma contagem maior de inclusões pequenas e arredondadas pode produzir um efeito diferente do de uma contagem menor de aglomerados alongados de alumina. Um único número não consegue preservar todas essas informações.

Composição, tamanho, distribuição e localização como variáveis distintas

A composição das inclusões controla propriedades como dureza, resistência à fratura, deformabilidade e adesão interfacial com a matriz de aço. O sulfeto de manganês pode se deformar durante a laminação, produzindo uma população alongada do Tipo A segundo a JIS G 0555:2020. As partículas de alumina são geralmente duras e angulares; os silicatos podem se deformar ou fragmentar durante o processamento; os óxidos globulares apresentam uma resposta de forma diferente. As categorias A, B, C e D das cartas da ASTM E45 são classes morfológicas de relato, e não análises químicas diretas. Suas cartas de referência identificam os tipos A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e pesada avaliadas a 100× em um campo de aproximadamente 0,50 mm².

O tamanho é importante porque a concentração de tensão aumenta à medida que uma inclusão se torna maior em relação à microestrutura circundante e à seção submetida a carga. A maior partícula pode dominar o comportamento à fadiga mesmo quando o campo médio parece limpo. Um diâmetro médio ou uma contagem média de inclusões suprime a cauda da distribuição de tamanhos — a pequena fração que contém o defeito crítico. A ASTM E2283-08(2019), sob responsabilidade do Subcomitê E04.09 da ASTM, trata da análise de valores extremos por esse motivo. Em aços para rolamentos, o tamanho máximo da inclusão é frequentemente expresso como √area, a raiz quadrada da área projetada da inclusão, e avaliado estatisticamente, em vez de ser inferido a partir de um campo médio comum.

A distribuição é outra variável distinta. As partículas podem estar uniformemente dispersas, alinhadas em bandas de laminação, agrupadas em aglomerados ou concentradas próximas a uma zona de segregação. Duas corridas com a mesma área total de inclusões podem apresentar riscos diferentes de iniciação de trincas se uma tiver partículas isoladas e a outra apresentar fileiras ou aglomerados. A JIS G 0555:2020 distingue inclusões do Tipo A, formadas por deformação viscosa durante o processamento, inclusões granulares e descontínuas do Tipo B e inclusões irregularmente dispersas do Tipo C, sem deformação viscosa. Essas distinções descrevem o comportamento espacial e de deformação, e não simplesmente a quantidade de partículas.

A localização determina se uma partícula está exposta a um campo de tensões danoso. Uma inclusão próxima à região de cisalhamento máximo, a uma zona de contato da pista de rolamento, a uma superfície usinada ou a uma área afetada pela soldagem pode ser mais relevante do que uma partícula equivalente no interior de um volume submetido a baixa tensão. A localização da amostragem deve, portanto, representar a geometria do produto e a direção do processamento. O oxigênio total pode indicar a carga global de óxidos, mas não identifica qual partícula é maior, onde ela está localizada ou se é um aglomerado de alumina ou um óxido arredondado. SEM/EDS, a análise automatizada de inclusões e o exame metalográfico fornecem partes diferentes dessa resposta.

Aço para rolamentos e aplicações sensíveis à fadiga

O aço para rolamentos ilustra por que a limpeza não pode ser reduzida a uma única classificação. A fadiga por contato de rolamento submete repetidamente um pequeno volume subsuperficial a elevadas tensões cíclicas de cisalhamento e compressão. Uma inclusão dura e angular ou um aglomerado pode iniciar uma trinca, enquanto uma inclusão mais macia pode se deformar e produzir um campo de tensões diferente. A comparação relevante não é simplesmente “a Corrida A tem menos inclusões que a Corrida B”. A questão é saber se as duas corridas apresentam química, √area máximo, frequência de aglomerados, orientação e confiança de amostragem comparáveis no material altamente solicitado.

As classificações convencionais da ASTM E45 e da JIS podem não diferenciar aços para rolamentos muito limpos, porque as classes das cartas e os campos examinados podem não detectar a rara partícula extrema que controla a vida útil. Por isso, o estudo da literatura especializada sobre a limpeza de aços para rolamentos segundo a JIS considerou o tamanho máximo das inclusões por meio de estatística de valores extremos. Essa abordagem estima a provável maior inclusão em um volume especificado a partir de uma população medida; ela não pressupõe que uma pequena seção polida tenha observado todos os defeitos possíveis.

As alegações relativas à aplicação devem permanecer condicionais. Se as falhas se originam em partículas grandes de óxido, a determinação de tamanho por valores extremos e a caracterização por SEM/EDS podem ser mais informativas do que o oxigênio total. Se os sulfetos alongados controlam a ductilidade anisotrópica ou a usinabilidade, a orientação e a classe de deformação merecem maior peso. Se predomina a fadiga iniciada na superfície, a amostragem próxima à superfície e a inspeção específica da localização são essenciais. O método deve seguir o mecanismo suspeito.

Implicações do forjamento de pós segundo a ASTM B796

A ASTM B796 trata das inclusões não metálicas em pós ferrosos destinados ao forjamento de pós, no qual a compactação, a sinterização e o forjamento produzem um material de densidade próxima à teórica. Seu ponto central de engenharia é direto: a composição, o tamanho, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material resultante. Uma inclusão em um pó não é automaticamente equivalente a uma inclusão em aço fundido ou trabalhado. Ela pode ocorrer no interior de uma partícula individual de pó, em um contorno entre partículas ou em uma região alterada durante a sinterização e o forjamento.

A composição influencia se a partícula se deforma, se fragmenta, reage ou permanece como uma descontinuidade frágil durante a densificação. O tamanho influencia a escala do poro ou da trinca remanescente após o forjamento. A distribuição influencia se os defeitos permanecem isolados ou se se conectam em uma cadeia danosa, enquanto a localização determina a proximidade em relação à porosidade residual, aos contornos anteriores das partículas e ao campo final de tensões de tração ou fadiga do componente. A densidade próxima à teórica reduz a porosidade, mas não elimina um óxido refratário grande nem um aglomerado concentrado de inclusões.

A ASTM B796 deve, portanto, ser interpretada como um alerta contra a transferência direta de uma classificação por carta para aço trabalhado ao material forjado a partir de pós. A população de partículas medida e o histórico de processamento da peça acabada devem ser relacionados. Uma avaliação adequada pode combinar observação metalográfica com análise de imagens e identificação química, examinando então se as inclusões detectadas coincidem com as origens das fraturas ou com danos por fadiga. O resultado é uma interpretação de engenharia, e não uma pontuação universal de limpeza.

Como Comparar Resultados entre Normas sem Criar Equivalências Falsas

Uma classificação de limpeza é uma observação produzida por um ensaio definido, não uma classe universal de material. Dois laboratórios podem examinar aço da mesma corrida e relatar resultados diferentes sem que nenhum dos resultados esteja incorreto. A diferença pode decorrer da série de quadros, do plano do corpo de prova, da área inspecionada, da magnificação, das definições de inclusões ou da forma como uma partícula grande, porém rara, é tratada.

A ASTM E45-25 ilustra esse ponto. Ela fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e relatar o teor de inclusões em aço trabalhado (ASTM International, 2025). Seu método microscópico por quadros atribui categorias morfológicas — A, B, C e D — a aspectos de sulfeto, alumina, silicato e óxido globular. Essas letras não são identificações químicas diretas. Uma classificação “A” não prova que toda partícula seja sulfeto de manganês, assim como uma classificação “D” não estabelece uma determinada composição química de óxido sem confirmação analítica.

Perguntas a fazer antes de comparar classificações

Antes de colocar dois números relatados na mesma tabela, registre o seguinte:

• Norma e edição: O resultado foi obtido segundo a ASTM E45-25, ISO 4967:2026, DIN EN 10247:2017, JIS G 0555:2020, SAE J422:201801 ou outro documento? Mudanças de edição podem alterar as definições e o procedimento.
• Forma do produto e histórico de redução: O material foi laminado, forjado, produzido como barra, placa, forjado a partir de pó ou fundido? A ISO 4967:2026 aplica-se a produtos laminados ou forjados com uma razão de redução de pelo menos 3. Um produto fundido ou levemente trabalhado não deve ser tratado como se atendesse a essa base de amostragem.
• Orientação do corpo de prova: A seção era longitudinal, transversal ou ao longo da espessura? O trabalho mecânico alonga muitas inclusões; portanto, o mesmo aço pode apresentar comprimentos e distribuições diferentes em planos distintos.
• Magnificação e área do campo: Os quadros de referência da ASTM E45 utilizam magnificação de 100× e uma área de campo do corpo de prova de aproximadamente 0,50 mm². Um resultado baseado em outra magnificação ou área inspecionada não é automaticamente equivalente.
• Série de classificação: As séries fina e pesada estavam ambas disponíveis ou apenas uma série foi relatada? Uma observação da série pesada representa um limiar de população diferente daquele de uma observação da série fina.
• Definições das categorias: A ASTM E45 utiliza os tipos de quadro A-sulfeto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. Já a JIS G 0555:2020 define o Tipo A como inclusões formadas por deformação viscosa durante o trabalho mecânico, o Tipo B como inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C como inclusões irregularmente dispersas sem deformação viscosa. As letras compartilhadas não têm significados compartilhados.
• Configurações da análise de imagens: Para trabalhos automatizados, registre a aplicação de limiares, as regras de segmentação, o tamanho mínimo detectável, a definição do diâmetro equivalente ou da área, o tratamento de partículas em contato, e se poros ou riscos foram excluídos.
• Medição da composição química: A composição das inclusões foi medida por SEM/EDS ou o resultado baseou-se apenas na morfologia observada em luz refletida? O oxigênio total é um indicador global, não uma contagem nem uma identificação de inclusões individuais.

A localização também é importante. Uma população dispersa de pequenos óxidos e um aglomerado de inclusões próximo a uma superfície crítica para fadiga podem produzir consequências de engenharia diferentes, mesmo quando sua contagem média é semelhante. A ASTM B796:2020 apresenta o mesmo ponto geral para pós ferrosos destinados ao forjamento de pós, identificando a composição, o tamanho, a distribuição e a localização como influências importantes sobre o material com densidade quase total.

Quando as classificações por quadros não são transferíveis numericamente

A ASTM E45, a ISO 4967, a DIN EN 10247, a JIS G 0555 e a SAE J422 devem ser tratadas como métodos definidos, não como tabelas de conversão. A ISO 4967:2026 especifica um procedimento micrográfico que utiliza quadros de referência ou análise de imagens; a DIN EN 10247:2017 é a norma alemã e europeia para exame micrográfico usando imagens-padrão. A relação entre elas não significa que uma classificação ISO de 1,0 possa ser convertida aritmeticamente em uma classificação DIN, ASTM ou JIS.

A SAE J422:201801 define uma prática microscópica para a determinação quantitativa da limpeza, mas suas micrografias não se destinam, de modo geral, a aços ressulfurados ou aços para rolamentos de alto carbono normalmente classificados por meio da ASTM E45. Essa limitação, por si só, impede uma regra universal de conversão.

Os sistemas de quadros também comprimem informações. Eles enfatizam se o campo observado se assemelha a uma imagem de referência, enquanto a análise automatizada pode medir a contagem de partículas, a área, o tamanho equivalente, a razão de aspecto e a posição espacial. O projeto ASCAT demonstrou o valor da microscopia eletrônica de varredura controlada por computador com análise por raios X ao relacionar o tamanho e a composição de inclusões individuais com sua distribuição. Essas são medições diferentes, e não versões intercambiáveis de uma mesma pontuação.

Aços para rolamentos muito limpos evidenciam o problema. Um estudo JIS revisado por pares relatou que as classificações convencionais ASTM e JIS podem não distinguir esses materiais porque os campos inspecionados contêm poucas inclusões visíveis. Nessa situação, o tamanho máximo da inclusão, expresso como √area e avaliado com estatística de valores extremos, pode ser mais informativo do que uma classificação média por quadros. A ASTM E2283-08(2019), listada pelo Subcomitê E04.09 da ASTM juntamente com a ASTM E45-25, trata desse tipo de análise de valores extremos. Uma estimativa de valor máximo não substitui uma classificação por quadros; ela responde à pergunta: “Qual poderia ser o tamanho da maior inclusão em um volume maior de material?”

Modelo de relatório para dados de limpeza do aço

Um relatório defensável deve preservar o método antes de apresentar o número:

Material: grau, corrida, forma do produto, dimensões da seção e histórico de redução. Método: designação e edição da norma; método de preparação; orientação do corpo de prova; magnificação; área do campo ou área escaneada; número e seleção dos campos. Classificação: série de quadros ou de análise de imagens; definições das categorias; classificação observada por categoria, incluindo a designação fina/pesada quando aplicável. Composição química: indicação de se a composição das inclusões foi identificada por SEM/EDS ou por outro método; relate fases como MnS, alumina, aluminato de cálcio ou silicato somente quando tiverem sido medidas. Tamanho e distribuição: contagem, fração de área, métrica de tamanho, razão de aspecto, aglomeração e localização. Valor extremo: tamanho máximo observado, definição de √area, método de determinação do intervalo de confiança e volume ou área amostrado. Interpretação: declare explicitamente que o resultado depende do método e não o converta para outra norma sem um estudo de correlação validado.

Esse formato mantém uma classificação observada separada da composição química, da distribuição de tamanhos e do risco associado a valores extremos — distinções necessárias para comparar dados sem fabricar equivalências.

Referências

1. [1]ASTM International. ASTM E45: Standard Practice for Determining the Inclusion Content of Steel. ASTM International standard, 2025. https://store.astm.org/standards/e45
2. [2]ASTM International. ASTM E45 Adjunct Reference Charts for Inclusion Rating. ASTM International adjunct, 2025. https://store.astm.org/adje004502a.html