--- title: "Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas" description: "Compare os métodos de avaliação da limpeza do aço, incluindo ASTM E45, ISO 4967, JIS G 0555, SEM/EDS e a análise do oxigénio total." canonical: https://steelequivalents.com/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas language: pt robots: index, follow og_type: article type: wiki-article language_alternates: en: https://steelequivalents.com/wiki/reading-a-datasheet/steel-cleanliness-and-nonmetallic-inclusion-rating.md cs: https://steelequivalents.com/cs/wiki/materiálový-list/čistota-oceli-a-hodnocení-nekovových-vměstků.md de: https://steelequivalents.com/de/wiki/werkstoffdatenblatt-lesen/stahlreinheit-und-bewertung-nichtmetallischer-einschlüsse.md es: https://steelequivalents.com/es/wiki/leer-una-ficha-técnica/limpieza-del-acero-y-clasificación-de-inclusiones-no-metálicas.md fr: https://steelequivalents.com/fr/wiki/lire-une-fiche-technique/propreté-de-l-acier-et-évaluation-des-inclusions-non-métalliques.md hu: https://steelequivalents.com/hu/wiki/anyagadatlap/az-acél-tisztasága-és-a-nemfémes-zárványok-minősítése.md it: https://steelequivalents.com/it/wiki/leggere-una-scheda-tecnica/pulizia-dell-acciaio-e-classificazione-delle-inclusioni-non-metalliche.md nl: https://steelequivalents.com/nl/wiki/materiaaldatablad/staalreinheid-en-beoordeling-van-niet-metallische-insluitsels.md pl: https://steelequivalents.com/pl/wiki/karta-materiałowa/czystość-stali-i-ocena-wtrąceń-niemetalicznych.md pt: https://steelequivalents.com/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas.md ru: https://steelequivalents.com/ru/вики/характеристики-стали/чистота-стали-и-оценка-неметаллических-включений.md tr: https://steelequivalents.com/tr/wiki/teknik-veri-sayfası/çelik-temizliği-ve-metalik-olmayan-inklüzyonların-derecelendirilmesi.md zh: https://steelequivalents.com/zh/维基/如何读懂材料数据表/钢材洁净度与非金属夹杂物评级.md ja: https://steelequivalents.com/ja/ウィキ/鋼材データシートの読み方/鋼の清浄度および非金属介在物評価.md ar: https://steelequivalents.com/ar/ويكي/قراءة-ورقة-البيانات/نظافة-الفولاذ-وتصنيف-الشوائب-غير-المعدنية.md ko: https://steelequivalents.com/ko/위키/강재-물성표-읽는-법/강의-청정도-및-비금속-개재물-등급-평가.md pt-br: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-técnica/limpeza-do-aço-e-classificação-de-inclusões-não-metálicas.md hi: https://steelequivalents.com/hi/विकी/डेटाशीट-कैसे-पढ़ें/इस्पात-की-स्वच्छता-और-गैर-धात्विक-समावेशन-रेटिंग.md content_hash: sha256:44e3ec9e8a6610dbf301a5dd89b3492d2236a5da71c35c285a802b799aabf7b8 generated: 2026-09-26 --- > **Machine-readable Markdown rendering.** This is a Markdown representation of a web page, > served for AI agents and crawlers as a token-efficient alternative to the full HTML. > Full interactive HTML version: https://steelequivalents.com/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas > Canonical URL: https://steelequivalents.com/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas > Available languages: en, cs, de, es, fr, hu, it, nl, pl, pt, ru, tr, zh, ja, ar, ko, pt-br, hi > Change detection: `content_hash` is the SHA-256 of this document's Markdown body — everything > below this block, whitespace-trimmed, excluding the front-matter. 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Uma inclusão não metálica é uma partícula de impureza insolúvel, formada durante a produção ou a solidificação do aço e retida no metal à medida que este solidifica. Óxidos, sulfuretos, silicatos, aluminatos e partículas globulares complexas podem integrar esta população. Algumas formam-se através de reacções de desoxidação; outras provêm da escória, da erosão dos refractários, do fluxo de molde ou da reoxidação. #### As variáveis subjacentes a um resultado de limpeza Composição O que uma inclusão contém, como sulfureto de manganês, alumina, aluminato de cálcio ou um óxido modificado com cálcio. Tamanho As dimensões ou a área equivalente de uma inclusão. Número O número de partículas presentes num volume especificado ou numa área examinada. Distribuição Se as partículas estão uniformemente dispersas, agrupadas, alinhadas em filamentos ou concentradas em bandas. Localização Onde ocorrem as inclusões, como junto à superfície, na linha central ou ao longo de zonas de segregação. É necessário distinguir várias variáveis. A **composição** identifica aquilo que uma inclusão contém, como sulfureto de manganês, alumina, aluminato de cálcio ou um óxido modificado com cálcio. O **tamanho** diz respeito às suas dimensões ou à sua área equivalente. O **número** descreve quantas partículas ocorrem num volume especificado ou numa área examinada. A **distribuição** procura determinar se as partículas estão uniformemente dispersas, agrupadas, alinhadas em filamentos ou concentradas em bandas específicas. A **localização** identifica onde ocorrem: perto da superfície, na linha central, ao longo de zonas de segregação, entre partículas forjadas por pulverometalurgia ou numa região que venha a tornar-se uma zona de elevada tensão de um componente. Estas variáveis não evoluem em conjunto. Uma corrida pode conter muitos óxidos muito pequenos, mas nenhuma partícula invulgarmente grande, enquanto outra pode apresentar uma contagem média baixa e uma inclusão causadora de danos. Um filamento de sulfureto laminado e um óxido compacto com a mesma dimensão máxima não produzirão a mesma concentração de tensões nem responderão de forma idêntica durante a deformação. A ASTM B796:2020 salienta um aspecto relacionado no caso de material forjado por pulverometalurgia de densidade quase total: a composição, o tamanho, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material resultante. #### Interprete o método em conjunto com o resultado Uma classificação de inclusões comunicada não é transferível sem a sua forma de produto, posição de amostragem, histórico de deformação, área examinada e procedimento de exame. A deformação altera o aspecto das inclusões. Os sulfuretos viscosos podem alongar-se durante a laminagem, os óxidos frágeis podem fracturar-se e algumas partículas podem permanecer angulares ou tornar-se mais globulares após um tratamento com cálcio. A população observada reflecte, por conseguinte, tanto o historial de produção do aço como o historial de deformação. Um resultado de limpeza só é significativo quando acompanhado da forma do produto, da posição de amostragem, do historial de redução, da área examinada e do método de ensaio. ### Por que razão uma classificação não é uma análise química directa Uma classificação convencional de inclusões é uma observação da morfologia e da extensão, definida por um método. Não é uma análise química de todas as partículas. A ASTM E45-25 disponibiliza quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado. As categorias microscópicas familiares são A, B, C e D: tipos A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. Estas designações descrevem o aspecto e a classe morfológica segundo o método; não provam que todas as partículas de uma categoria tenham uma única identidade química pura. As cartas de referência da ASTM E45 utilizam imagens de séries ligeira e pesada, com uma ampliação de 100× e uma área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Assim, um resultado comunicado como “B 1.5 heavy” significa que o campo observado se assemelhou a um nível específico da carta, segundo um procedimento de exame especificado. Não significa que o aço contenha uma concentração quimicamente medida de alumina igual a um limiar universal. Também não estabelece qual é a maior inclusão existente em toda a corrida. A mesma população de inclusões pode receber descrições diferentes porque as normas definem categorias, âmbitos e regras de comunicação diferentes. | Norma | Classificação ou âmbito | Principal limitação | |---|---|---| | ASTM E45-25 | Sulfureto A, alumina B, silicato C, óxido globular D; métodos macroscópicos e microscópicos | Classes de apresentação morfológica, não uma análise química completa | | JIS G 0555:2020 | Tipo A: deformação viscosa; Tipo B: granular e descontínuo; Tipo C: dispersão irregular | As designações por letras não são permutáveis com as categorias ASTM | | DIN EN 10247:2017 | Exame micrográfico por meio de imagens padrão | O resultado depende da preparação, da seleção dos campos e da estrutura das imagens | | ISO 4967:2026 | Método micrográfico para produtos laminados ou forjados com uma razão de redução de, pelo menos, 3 | O âmbito está associado à deformação anterior | | SAE J422:201801 | Prática de microscopia quantitativa | As fotomicrografias não se destinam, em geral, a qualidades de aço ressulfuradas ou aços para rolamentos de alto teor de carbono normalmente classificados segundo a ASTM E45 | Outras normas classificam a mesma microestrutura de forma diferente. A JIS G 0555:2020 utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante a deformação, o Tipo B para inclusões granulares e descontínuas e o Tipo C para inclusões irregularmente dispersas 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 selecção dos campos e as regras de comunicação dos resultados. Uma questão química exige outra ferramenta. A microscopia electrónica de varrimento 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 que contenha manganês. O projecto ASCAT, patrocinado pelo DOE, utilizou microscopia electrónica de varrimento controlada por computador, com análise por raios X, para relacionar o tamanho, a composição e a distribuição de inclusões individuais com a limpeza global. A análise automatizada de imagens pode contar e medir partículas em muitos campos, mas as suas regras de limiarização e os limites de contraste continuam a afectar o resultado. ### Distinguir a limpeza, o oxigénio total e o desempenho mecânico O oxigénio total e a limpeza relativamente às inclusões estão relacionados, mas não são medições permutáveis. O oxigénio total mede o oxigénio presente na amostra de aço analisada, incluindo o oxigénio ligado a inclusões de óxido e, dependendo do procedimento, o oxigénio dissolvido. Não descreve a forma das partículas, a distribuição dos tamanhos, a localização nem se o óxido está concentrado em algumas inclusões de grandes dimensões. Duas corridas com teores semelhantes de oxigénio total podem, por isso, apresentar populações de inclusões e riscos diferentes. Uma classificação baseada em cartas também não pode prever, por si só, a vida útil de um componente. A resistência à fadiga, a tenacidade à fractura, a fadiga por contacto de rolamento, a ductilidade, a maquinabilidade e a forjabilidade dependem da classe do aço, da estrutura da matriz, do tratamento térmico, do estado de tensão, do estado da superfície, do espectro de carga e da geometria do componente, além das inclusões. Uma inclusão de grandes dimensões numa região subsuperficial submetida a tensões elevadas pode ser mais relevante do que muitas partículas pequenas noutra zona. A localização altera a resposta. No caso de [aços para rolamentos](/pt/categorias/aços-para-rolamentos "aços para rolamentos") muito limpos, as classificações convencionais ASTM e JIS podem não distinguir as corridas, porque os campos inspeccionados contêm poucas partículas ou nenhuma partícula à resolução das cartas. O estudo JIS revisto por pares demonstrou por que razão o tamanho máximo de inclusão, expresso como √area, pode ser mais informativo quando avaliado através de estatística de valores extremos. A ASTM E2283-08(2019), no âmbito do Subcomité E04.09 da ASTM, juntamente com a ASTM E45-25, aborda este tipo de análise de valores extremos. A questão passa então de “Que classe da carta apareceu nestes campos?” para “Que dimensão de uma inclusão rara poderia plausivelmente ocorrer num volume maior inspeccionado ou produzido?” Nenhum resultado isolado responde a todas as questões relativas à limpeza. As classificações por cartas permitem comparar a morfologia segundo um método definido; a análise de imagens fornece contagens e distribuições de tamanhos; a SEM/EDS identifica a composição química das partículas; o oxigénio total mede uma quantidade agregada de oxigénio; e os métodos de valores extremos abordam inclusões raras e de grandes dimensões. Tratar qualquer um destes resultados 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 se Formam e se Transformam as Inclusões Não Metálicas Durante o Processamento do Aço ![Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas](/images/uploads/89952f30-871d-4ac8-9c1e-41a54c8fd217/wiki-inline-a-continuous-casting-steel-strand-showing-nonmetallic-inclusions-moving-through-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/89952f30-871d-4ac8-9c1e-41a54c8fd217/wiki-inline-a-continuous-casting-steel-strand-showing-nonmetallic-inclusions-moving-through-1920x1094.avif "Ampliar imagem — Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas")Casting flow and the advancing solidification front determine where inclusions remain in the strand. ### Fontes durante a Produção de Aço e a Fundição O National Institute of Standards and Technology (NIST) descreve as inclusões não metálicas como partículas de impurezas insolúveis formadas durante a produção de aço e a fundição, ficando retidas durante a solidificação. Esta definição é importante porque uma inclusão não é simplesmente “sujidade” já presente na carga. A sua composição e forma podem desenvolver-se através de reações entre o [aço fundido](/pt/categorias/aço-fundido "aço fundido"), a escória, os refratários, as adições de liga e a atmosfera. As inclusões de óxidos formam-se normalmente quando elementos dissolvidos reagem com o oxigénio. O aço desoxidado com alumínio, por exemplo, pode produzir alumina, Al₂O₃, quando o alumínio remove o oxigénio dissolvido do banho. Os produtos da desoxidação podem colidir e aglomerar-se, ou ser modificados por um tratamento com cálcio, formando fases de aluminato de cálcio com diferentes comportamentos de fusão e deformação. As inclusões de silicatos podem surgir de reações entre o aço e a escória, do ataque aos refratários ou de reações complexas entre óxidos. A escória e as partículas refratárias arrastadas constituem outra via, sobretudo quando a turbulência introduz a camada de escória no metal ou quando um bocal, o revestimento de uma panela ou um sistema de entrada submersa liberta material. As inclusões de sulfuretos formam-se principalmente quando o enxofre se combina com o manganês e outros elementos durante o arrefecimento. O sulfureto de manganês, MnS, é particularmente importante nos aços de baixa liga e de corte fácil. Num aço com enxofre adicionado, a população de sulfuretos pretendida pode ser muito maior do que num aço para rolamentos com baixo teor de enxofre; por isso, uma comparação numérica sem indicação do tipo de aço, da forma do produto e do método de ensaio pode induzir em erro. Partículas de nitretos e carbonitretos também podem precipitar durante o arrefecimento ou num tratamento térmico posterior, embora as classificações normalizadas de inclusões não as identifiquem necessariamente do ponto de vista químico. A descrição do IMPACTS do NIST identifica a composição, o tamanho e o número das inclusões como parâmetros de limpeza. A distribuição é igualmente determinante: algumas partículas grandes concentradas numa região não representam o mesmo risco que o mesmo número de partículas dispersas numa secção. O oxigénio total mede o oxigénio transportado pelas populações de óxidos, mas não revela o tamanho da maior inclusão, a sua composição química nem se as partículas estão agrupadas. A análise automatizada de imagens e a microscopia eletrónica de varrimento com análise de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS) respondem a questões diferentes das de um ensaio de oxigénio total. A fundição determina para onde se deslocam essas partículas. Durante a fundição contínua, as inclusões podem flutuar para a escória, aderir a bolhas, ser capturadas pela frente de solidificação ou permanecer em suspensão até serem englobadas. Os padrões de escoamento, a velocidade de fundição, o sobreaquecimento do aço, a agitação eletromagnética e o comportamento do fluxo do molde afetam todos esta competição. A população final de inclusões regista, portanto, o historial do processamento antes do início da laminagem. ### Retenção Durante a Solidificação À medida que uma linha de aço, um bilete ou um lingote solidifica, a frente de solidificação rejeita alguns elementos dissolvidos para o líquido remanescente. O enxofre, as espécies que contêm oxigénio e outros solutos podem concentrar-se nas regiões interdendríticas, onde se formam novas inclusões ou ficam retidas partículas já existentes. É mais provável que uma partícula seja englobada quando a interface avança mais depressa do que a partícula consegue afastar-se, embora o tamanho da partícula, a energia interfacial, o escoamento do fluido e a composição química local também sejam importantes. Isto cria uma variação espacial. As inclusões podem concentrar-se junto da linha central, alinhar-se com a segregação interdendrítica ou distribuir-se de forma desigual ao longo de um bilete. A porosidade e a contração podem proporcionar locais adicionais para a acumulação de óxidos. Assim, o mesmo vazamento pode produzir resultados de ensaio diferentes, consoante o provete seja retirado do centro, de um quarto da espessura, da região superficial, de um plano longitudinal ou de um plano transversal. A localização também altera a consequência para o desempenho. Um pequeno óxido isolado na matriz pode ter pouco efeito, ao passo que um aglomerado de alumina próximo de uma superfície crítica para a fadiga pode iniciar uma fissura. O risco é frequentemente controlado pela inclusão máxima ou próxima do máximo, e não pela contagem média. O Subcommittee E04.09 da ASTM enumera a ASTM E45-25 e a ASTM E2283-08(2019), esta última dedicada à análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Um estudo sujeito a revisão por pares sobre aços para rolamentos indicou que as classificações convencionais ASTM e 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 numa classificação de rotina por comparação com diagramas. A estrutura de solidificação também determina de que forma o trabalho posterior irá expor as inclusões. Uma partícula retida entre dendrites pode alongar-se segundo o eixo do produto durante a redução. Outra partícula numa região menos confinada pode fraturar, dispersar-se ou manter uma forma compacta. ![Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas](/images/uploads/8b9e24c7-2452-4ca7-a38a-67eff665170c/wiki-inline-a-steel-inclusion-population-before-and-after-rolling-showing-a-manganese-sulfid-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/8b9e24c7-2452-4ca7-a38a-67eff665170c/wiki-inline-a-steel-inclusion-population-before-and-after-rolling-showing-a-manganese-sulfid-2027x2560.avif "Ampliar imagem — Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas")Working changes inclusion shape, orientation, spacing, and apparent morphology. ### Deformação Durante a Laminagem e a Forjagem A laminagem e a forjagem não removem todas as inclusões. Alteram a sua geometria, orientação, espaçamento e, por vezes, a sua estrutura interna. Um sulfureto dúctil, como o MnS, pode deformar-se com o aço circundante, tornando-se uma inclusão alongada, estreita e paralela à direção de laminagem. Os óxidos, como a alumina, são geralmente mais duros e menos dúcteis do que a matriz. Podem fraturar-se em segmentos, rodar, descolar-se do aço ou permanecer relativamente globulares. Alguns silicatos amolecem às temperaturas de trabalho a quente e podem alongar-se; outros comportam-se mais como partículas frágeis. A composição química controla a resposta. É por isso que as inclusões alongadas semelhantes a sulfuretos diferem dos óxidos globulares tanto no aspeto como no efeito. Uma secção longitudinal de aço laminado pode mostrar o MnS como linhas finas de aspeto contínuo, enquanto uma secção transversal pode mostrar pontos curtos ou manchas achatadas. Um aglomerado de alumina pode surgir como vários fragmentos angulares num plano e como uma única partícula irregular noutro. A população não mudou necessariamente em número; a secção modificou a 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 a sua espessura aparente, enquanto a forjagem pode fraturar os aglomerados e redistribuir as partículas através de compressões repetidas. Inversamente, um trabalho insuficiente pode deixar aglomerados concentrados ou defeitos relacionados com a 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 âmbito que relaciona o método de observação com a deformação anterior, em vez de tratar todas as condições de fundição como equivalentes. As normas citadas representam diferentes quadros nacionais, regionais e internacionais para o exame e a comunicação de inclusões. As normas codificam estes efeitos morfológicos de formas diferentes. A ASTM E45-25 apresenta quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado. As categorias microscópicas A, B, C e D são classes de comunicação morfológica, não identificações químicas diretas. Os diagramas de referência da ASTM E45 associam A a sulfureto, B a alumina, C a silicato e D a óxido globular; as séries fina e pesada são classificadas com uma ampliação de 100×, num campo do provete de aproximadamente 0,50 mm². Estas designações 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 têm finalidades parcialmente sobrepostas, mas não correspondem a classes de qualidade permutáveis. Consequentemente, dois laboratórios podem examinar material do mesmo vazamento e comunicar populações de inclusões com aspetos diferentes se utilizarem planos, ampliações, campos de visão, históricos de redução ou normas diferentes. Uma classificação por comparação com diagramas descreve aquilo que o método selecionado observa. A SEM/EDS pode identificar a composição e a morfologia partícula a partícula; a análise de imagens pode quantificar o tamanho e a distribuição; o oxigénio total estima o teor de espécies que contêm oxigénio; a análise de valores extremos aborda as partículas de maiores dimensões. Nenhum destes métodos substitui os outros. ## ASTM E45: Métodos, Categorias e Classificações dos Quadros 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**](https://store.astm.org/standards/e45). ASTM International. ASTM International standard, 2025.A ASTM E45-25 não corresponde a um único procedimento microscópico nem atribui ao aço uma classificação universal de limpeza. É uma família de métodos para determinar e comunicar o teor de inclusões não metálicas em aço trabalhado. A ASTM International declara que a edição de 2025 inclui 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 comunicado. Esta distinção é importante porque as inclusões são partículas insolúveis formadas durante a produção ou a fundição do aço e retidas à medida que o metal solidifica. Uma classificação pode descrever o que aparece numa secção preparada sem identificar completamente a composição química das partículas ou prever o seu efeito em todas as aplicações. O trabalho IMPACTS do NIST identifica a composição, o tamanho e o número como parâmetros importantes da limpeza; a distribuição e a localização também afetam o comportamento das inclusões durante a laminagem, a forjagem, a maquinação, a fadiga e a fratura. #### O que revelam os grupos de métodos ASTM E45 - **Métodos macroscópicos** Revelam segregação, aglomerados, estrias, inclusões grandes e outras descontinuidades de maior escala em áreas relativamente extensas. - **Métodos microscópicos** Examinam secções polidas e atacadas quimicamente, com uma ampliação especificada, segundo critérios de classificação ou quantidades de inclusões medidas. - **Comparação com o gráfico** Fornece uma comparação visual normalizada, mas continua sensível à seleção dos campos e ao julgamento do operador. - **Análise automatizada de imagens** Pode medir o comprimento, a largura, a fração de área, o diâmetro equivalente, a razão de aspeto e a densidade numérica das inclusões. ### 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. São úteis para detetar segregação, aglomerados, bandas, inclusões de grandes dimensões e outras descontinuidades que podem não ser observadas num pequeno campo microscópico. Dependendo do método e do produto, o exame pode envolver uma superfície de fratura, uma superfície macroatacada, uma secção profundamente atacada ou outra área preparada destinada a revelar descontinuidades de maior escala. Estes métodos respondem a uma pergunta diferente da de uma contagem de inclusões numa secção polida: não “quantas partículas ocorrem neste pequeno campo?”, mas sim “o produto contém descontinuidades conspícuas ou invulgarmente concentradas na região examinada?” Os métodos microscópicos examinam secções polidas e atacadas com uma ampliação especificada e comparam as inclusões observadas com critérios de classificação definidos. A ASTM E45 inclui classificações baseadas em quadros e métodos baseados na contagem ou medição de inclusões; por conseguinte, os cinco métodos microscópicos não devem ser tratados como versões permutáveis do mesmo ensaio. Um pode dar ênfase ao campo mais severo, outro pode registar o número ou o comprimento das inclusões numa área definida e outro pode utilizar análise automatizada de imagens. O resultado depende da orientação da secção, do plano de amostragem, da seleção dos campos, das definições do microscópio, das regras de limiarização e de o procedimento comunicar uma observação máxima ou uma média. Uma classificação baseada em quadros é particularmente sensível à seleção dos campos. Se o operador procurar e comunicar o campo mais severo, uma fiada localizada de inclusões pode determinar o resultado. Se os campos forem selecionados sistematicamente e for calculada uma média, o mesmo aço pode receber uma descrição numérica inferior, embora contenha a mesma característica local. Nenhum dos resultados é automaticamente “correto” sem conhecer o método exigido pela especificação do material. A análise automatizada acrescenta medições do comprimento, da largura, da fração de área, do diâmetro equivalente, da relação de aspeto e da densidade numérica, mas a automatização não elimina o problema metodológico. Riscos de polimento, contraste do ataque químico, poros, partículas de carboneto e inclusões em contacto podem ser classificados incorretamente, a menos que as regras de aquisição e verificação de imagens sejam controladas. O projeto ASCAT, patrocinado pelo DOE, demonstrou o valor da microscopia eletrónica de varrimento controlada por computador, com análise por raios X, para relacionar o tamanho e a composição de inclusões individuais com a sua distribuição. Isso é caracterização, não apenas uma comparação convencional com os quadros da E45. ### Categorias morfológicas A, B, C e D A ASTM E45 organiza as observações microscópicas em quatro categorias morfológicas designadas; o gráfico não quantifica a concentração química. As categorias microscópicas familiares da ASTM E45 são classes de comunicação morfológica. Descrevem o modo como uma inclusão ou fiada de inclusões aparece na secção polida. **Sulfureto A** refere-se a inclusões alongadas e deformáveis, normalmente associadas a fiadas de sulfuretos. O suplemento da ASTM identifica o tipo A como sulfureto. Num produto laminado, estas inclusões apresentam normalmente a dimensão longitudinal paralela à direção de trabalho. **Alumina B** descreve inclusões ou aglomerados angulares, frequentemente de aspeto frágil, associados à alumina nos quadros de referência. Podem surgir como partículas discretas, grupos alinhados ou aglomerados fragmentados, e a sua forma pode refletir a deformação e a fragmentação durante o processamento. **Silicato C** descreve inclusões alongadas e deformáveis identificadas como silicato no suplemento. Tal como as inclusões A, as inclusões C podem formar fiadas, mas a sua morfologia e posição nos quadros distinguem-nas da série A. **Óxido globular D** abrange inclusões de óxidos geralmente arredondadas ou globulares. Os quadros de referência da ASTM identificam o tipo D como óxido globular, com classificações baseadas no tamanho, no número e no aspeto das partículas no campo observado. Estes nomes não devem ser interpretados informalmente como identificações químicas completas. “Alumina B”, por exemplo, é uma designação de referência da ASTM associada a uma morfologia característica e a uma classe dos quadros; não prova que todas as partículas dessa classe sejam constituídas por Al₂O₃ puro. As inclusões podem conter óxidos mistos, sulfuretos, silicatos, aluminatos de cálcio, fases de espinela, escória arrastada ou produtos de reação. A confirmação da composição química requer outra técnica, geralmente microscopia eletrónica de varrimento com espectroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS), e mesmo a SEM/EDS exige cuidado, porque as 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 irregularmente dispersas sem deformação viscosa. Estas designações dos Tipos A, B e C não são permutáveis com as designações A, B, C e D da ASTM E45. ### Séries fina e pesada no campo de referência As imagens de referência da ASTM E45 associam quatro categorias morfológicas a séries de severidade fina e pesada. | Categoria ASTM E45 | Descrição de referência | Série | |---|---|---| | A | Sulfureto | Fina e pesada | | B | Alumina | Fina e pesada | | C | Silicato | Fina e pesada | | D | Óxido globular | Fina e pesada | Os quadros de referência complementares da ASTM E45 classificam as inclusões de sulfureto A, alumina B, silicato C e óxido globular D em séries fina e pesada. “Fina” e “pesada” descrevem a quantidade e a severidade visual da população de inclusões representada pela imagem de referência; não correspondem a tipos químicos distintos. A comparação com os quadros é feita com uma ampliação de 100×, numa área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Este campo de referência fixo confere ao número da classificação uma escala definida. Não significa que o bilete, a barra, a chapa ou o forjamento inteiro contenha apenas as partículas visíveis num único campo. Uma classificação é uma observação obtida a partir de secções e campos amostrados, pelo que o local e a orientação da amostragem continuam a ser fundamentais. As secções longitudinais podem expor as fiadas de forma diferente das secções transversais, enquanto uma população esparsa de partículas grandes pode não ser detetada num exame de pequena área. Esta limitação explica por que razão um resultado de classificação por quadros da E45 não deve ser convertido numa declaração universal de aprovação/reprovação sem a especificação do produto aplicável. Um aço comunicado como D 1,0, por exemplo, tem um resultado associado à categoria D, à série fina ou pesada, à ampliação, ao campo de referência, à secção examinada e ao procedimento de classificação selecionado. Não corresponde a uma percentagem única de limpeza e, por si só, nada diz sobre o tamanho máximo das inclusões fora dos campos inspecionados. No caso de aços para rolamentos muito limpos, as classificações convencionais da ASTM ou da JIS podem não distinguir diferenças relevantes, porque aparecem poucas inclusões nos campos dos quadros. A análise de valores extremos pode abordar um risco diferente: a maior inclusão provável num volume amostrado. A ASTM E2283-08(2019), indicada juntamente com a ASTM E45-25 no Subcomité E04.09 da ASTM, aborda a análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Um estudo japonês comunicou que o tamanho máximo das inclusões, expresso como √area, pode ser avaliado através de estatística de valores extremos. A ISO 4967:2026 especifica igualmente um método micrográfico que utiliza quadros de referência ou análise de imagens para produtos de aço laminados ou forjados com uma relação de redução de, pelo menos, 3. Assim, as classificações por quadros da E45 continuam a ser úteis para a comparação normalizada baseada na morfologia, mas não constituem ensaios químicos, medições do oxigénio total nem garantias contra a presença de uma inclusão grande rara. Cada uma responde a uma pergunta mais específica. ## ISO 4967 e DIN EN 10247: o enquadramento de imagens padrão para análise micrográfica ### Âmbito da ISO 4967:2026 e grau de redução #### Limite de aplicação Não aplique automaticamente a interpretação da ISO 4967:2026 ao aço fundido ou a material ligeiramente trabalhado. O seu âmbito declarado está associado a produtos laminados ou forjados com uma razão de redução de, pelo menos, 3. A ISO 4967:2026 define um método micrográfico para avaliar inclusões não metálicas em produtos de aço laminados ou forjados com um grau de redução de, pelo menos, 3. Esta qualificação não é um pormenor menor. A laminagem e a forjagem alteram a forma e o espaçamento das partículas retidas, pelo que o método pressupõe que o produto foi submetido a um grau de conformação suficiente para produzir a morfologia das inclusões à qual o procedimento se aplica. Uma secção de aço vazado, ou um produto com menor deformação, não deve receber automaticamente a mesma interpretação ao abrigo desta norma. O método examina uma secção polida preparada e decapada ou não decapada, através da comparação com quadros de referência padrão, ou por análise de imagem quando o procedimento e o sistema de elaboração de relatórios o permitem. 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 vazadura do aço e retidas durante a solidificação. A sua composição, dimensão, número, morfologia, distribuição e localização podem afetar o desempenho, mas uma classificação convencional por comparação com quadros capta apenas algumas destas variáveis. A redução também altera a morfologia de forma dependente da direção. Uma partícula de sulfureto de manganês pode transformar-se numa inclusão alongada em forma de fio, enquanto um aglomerado duro de alumina pode fraturar, espalhar-se ou permanecer como um grupo compacto. Uma classificação efetuada numa secção longitudinal pode, por isso, diferir significativamente de uma efetuada numa secção transversal. A direção da amostragem, a localização da secção e o número de campos devem acompanhar a classificação para que outro laboratório a possa interpretar corretamente. A ISO 4967:2026 não cria uma classe universal única de limpeza. Estabelece um método e as respetivas condições. Um resultado comunicado pode distinguir classes de inclusões e níveis de severidade, mas o significado desse resultado depende do produto, do grau do aço, do plano de inspeção e da especificação de aceitação. O oxigénio total pode indicar a carga global de inclusões portadoras de oxigénio, mas não pode identificar a forma das partículas nem indicar se estão presentes poucas inclusões de grandes dimensões. Inversamente, 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 utilizando imagens padrão*. A indicação «DIN EN» significa que o documento europeu foi adotado no sistema alemão de normalização; não se trata simplesmente de uma tradução alemã informal de um procedimento nacional não relacionado. O seu enquadramento baseado em imagens padrão está estreitamente relacionado com a abordagem micrográfica internacional especificada pela ISO 4967. O operador compara os campos observados com imagens de referência que representam a aparência e a severidade das inclusões. Na prática, isto implica avaliar características como o comprimento, a espessura, a angularidade, a continuidade, o agrupamento e a deformação aparente. A série de imagens fornece uma linguagem visual comum, mas não transforma a aparência em composição química. Por exemplo, uma característica escura e alongada pode ser compatível com uma inclusão filamentosa de sulfureto, enquanto um grupo angular compacto pode sugerir alumina; a confirmação exigiria um método como a microscopia eletrónica de varrimento com análise de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS). O conhecido sistema ASTM E45-25 ilustra a mesma limitação no âmbito de outra família de normas. A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado. As categorias microscópicas A, B, C e D descrevem a morfologia, não identificando diretamente a composição. Os quadros complementares da ASTM E45 identificam os tipos A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e intensa avaliadas a uma ampliação de 100× numa área de campo de aproximadamente 0,50 mm². Estas designações e valores dos quadros não devem ser transferidos para a DIN EN 10247:2017 ou para a ISO 4967 como se as escalas fossem permutáveis. A JIS G 0555:2020 demonstra por que razão os sistemas de designação exigem cuidado. Utiliza o Tipo A para inclusões formadas por deformação viscosa durante o trabalho mecânico, 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 ao abrigo de normas distintas. ### Quadros de referência versus análise de imagem A comparação com imagens padrão é rápida, familiar e útil para o controlo da produção. Também envolve avaliação por parte do operador. Dois examinadores podem selecionar campos diferentes, classificar um campo limítrofe em classes de severidade diferentes ou interpretar um agrupamento de forma distinta. A seleção dos campos é especialmente importante porque as inclusões não estão distribuídas uniformemente numa barra ou num bilete. Uma pequena área inspecionada pode não detetar de todo uma partícula grande, mas rara. A análise de imagem substitui parte da avaliação visual por grandezas medidas, como a fração de área das inclusões, o diâmetro equivalente, o comprimento, a largura, a relação de aspeto e o número por unidade de área. Não elimina a dependência do método. A preparação da amostra controla riscos, arrancamentos, arredondamento das arestas e relevo superficial. A ampliação controla a menor partícula detetável. A iluminação, a focagem, a calibração da câmara e as regras de seleção dos campos afetam a segmentação. A aplicação de limiares pode fundir partículas adjacentes, rejeitar inclusões pouco nítidas ou classificar danos de polimento como inclusões. As convenções de comunicação determinam, então, se o resultado é expresso como contagem, fração de área, dimensão máxima, distribuição dimensional ou frequência de classes. Consequentemente, uma classificação por quadros segundo a ISO 4967:2026 e um resultado de análise de imagem não devem ser tratados como medições permutáveis. Podem examinar o mesmo aço, respondendo simultaneamente a perguntas diferentes. A análise de imagem pode quantificar numerosos campos, enquanto um método por comparação com quadros pode estar mais diretamente alinhado com uma especificação de compra ou de processo. A SEM/EDS acrescenta a composição e a morfologia de partículas individuais; a ASTM E2283-08(2019) aborda a análise de valores extremos quando a preocupação é a maior inclusão. Um estudo JIS revisto por pares concluiu que as classificações convencionais ASTM e JIS podem não conseguir distinguir aços para rolamentos muito limpos, ao passo que a dimensão máxima da inclusão, expressa como √area, pode ser avaliada através de estatística de valores extremos. O resultado correto é, portanto, aquele cujo método, amostra e convenções de comunicação correspondem à questão relacionada com a falha. ## JIS G 0555 e SAE J422: questões semelhantes, limites de classificação diferentes A JIS G 0555:2020 e a SAE J422:201801 examinam inclusões não metálicas em aço polido, mas não definem a limpeza através de categorias ou de uma lógica de apresentação de resultados idênticas. Cada uma produz uma observação dependente do método. O resultado depende da localização do provete, da preparação da superfície, da ampliação, do campo examinado, da morfologia das inclusões e das regras utilizadas para atribuir uma classe ou uma quantidade. Por conseguinte, uma “classificação de limpeza JIS” não pode ser tratada como equivalente direta de uma classificação SAE ou ASTM sem comparar as próprias normas. ### Tipo A, Tipo B e Tipo C na JIS A JIS G 0555:2020 classifica as inclusões com base no seu aspeto após a deformação e na forma como estão distribuídas na matriz do aço. A classificação é morfológica, não uma identificação química direta. As inclusões do **Tipo A** formam-se por deformação viscosa durante a conformação. Em aço laminado ou forjado, surgem normalmente como partículas alongadas ou filamentos alinhados com a direção de conformação. O sulfureto de manganês (MnS) é um exemplo frequente de uma inclusão que pode produzir este aspeto, particularmente em aços com teor de enxofre suficiente e comportamento favorável durante a deformação a quente. Contudo, a classificação descreve o padrão de deformação observado; não estabelece que todas as indicações do Tipo A sejam quimicamente MnS. As inclusões do **Tipo B** são granulares e descontínuas. Em vez de formarem um filamento longo e contínuo, aparecem como partículas separadas ou pequenos grupos de partículas. Produtos de desoxidação ricos em alumina podem produzir este tipo de aspeto, embora a confirmação química exija um método como a microscopia eletrónica de varrimento com espectroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM/EDS). Os agrupamentos de pequenas partículas podem ser relevantes mesmo quando as suas dimensões individuais são modestas, porque o agrupamento pode atuar como um campo concentrado de defeitos. As inclusões do **Tipo C** estão dispersas de forma irregular e não apresentam deformação viscosa. O seu aspeto aleatório ou disperso distingue-as da população alinhada do Tipo A. Podem ser encontradas partículas de óxido ou de silicato nesta categoria, mas, novamente, a designação Tipo C baseia-se na morfologia e na distribuição, e não numa análise química. Esta distinção é importante quando a forma da inclusão controla o comportamento à fadiga ou à fratura. Um sulfureto fino e alongado e uma partícula compacta de óxido podem ocupar áreas projetadas semelhantes, mas produzir diferentes concentrações de tensão, trajetórias de fissuração e efeitos na maquinabilidade. A JIS G 0555 regista a classe visual estabelecida pelo seu procedimento; não reduz a composição, o tamanho, a localização e a 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 contabiliza e mede as indicações de inclusões em observações microscópicas definidas. Consequentemente, o resultado apresentado está associado à área de amostragem, à ampliação, às regras de medição e à população de inclusões visível nessas condições. Este é um limite diferente do simples estabelecimento de uma classificação JIS Tipo A, B ou C. Uma classe JIS comunica principalmente características de deformação e dispersão. A SAE J422 pode quantificar a população de inclusões observada, mas o resultado numérico continua a representar apenas as secções inspecionadas e os limites de deteção da prática. Um pequeno número de inclusões grandes pode ser mais relevante do que muitas partículas finas, enquanto uma contagem média pode ocultar uma partícula rara e de dimensão máxima prejudicial. Os métodos de valores extremos abordam essa questão distinta; a ASTM E2283-08(2019), no âmbito do Subcomité ASTM E04.09, diz respeito à análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. A SAE J422:201801 estabelece também uma limitação direta do âmbito: as suas microfotografias **“não se destinam a qualidades ressulfurizadas nem a aços para rolamentos de alto teor de carbono geralmente classificados utilizando a ASTM E45.”** Esta frase impede uma utilização indevida frequente. As fotografias e a prática quantitativa não devem ser aplicadas como se constituíssem o sistema de classificação de referência para essas famílias de aços. ### Exclusões relativas a aços ressulfurizados e para rolamentos As qualidades ressulfurizadas contêm uma quantidade de enxofre deliberadamente aumentada, normalmente para melhorar a maquinabilidade. A sua população de sulfureto de manganês pode diferir substancialmente, em quantidade, razão de aspeto e distribuição, da população de inclusões existente em aços limpos com baixo teor de enxofre. Um método de classificação desenvolvido com base na morfologia habitual das inclusões pode, por conseguinte, indicar um teor aparente elevado de inclusões sem distinguir a engenharia intencional dos sulfuretos da contaminação nociva por óxidos. Os aços para rolamentos de alto teor de carbono apresentam outro limite. O desempenho dos rolamentos pode depender fortemente de inclusões de óxido raras e de grandes dimensões, e não apenas da população média do campo. As classificações convencionais por tabelas podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos, porque o método utiliza áreas limitadas e comprime distribuições de tamanhos diferentes em classificações ordinais semelhantes. Um estudo JIS revisto por pares comunicou esta limitação e analisou o tamanho máximo das inclusões através do parâmetro raiz quadrada da área, √area, combinado com estatística de valores extremos. A ASTM E45-25 fornece, por si só, quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado. As suas tabelas de referência complementares identificam os tipos A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, utilizando séries finas e pesadas a 100× num campo de aproximadamente 0,50 mm². Estas designações não são permutáveis com Tipo A, Tipo B e Tipo C da JIS, apesar das letras serem comuns. A regra prática é simples: não converta classificações apenas com base na letra, no número ou numa suposta hierarquia de limpeza. Verifique primeiro a qualidade do aço, a população de inclusões, o historial de redução, a orientação do provete, a área inspecionada, a ampliação e as cláusulas de exclusão. Quando a questão disser respeito à química, utilize SEM/EDS; quando disser respeito ao oxigénio total, determine o oxigénio total; quando disser respeito à maior partícula prejudicial, utilize um método adequado de valores extremos ou de √area. Cada método responde a uma questão diferente. ## Preparação de Provetes, Microscopia e Disciplina no Relato ### Direção da amostragem e preparação metalográfica Um resultado relativo às inclusões começa no provete, não no microscópio. O plano de amostragem deve indicar se a secção é longitudinal, transversal ou obtida através de outro plano definido, porque a conformação altera tanto a forma como o espaçamento das inclusões. Um sulfureto laminado pode apresentar-se como uma banda longa numa secção longitudinal, mas como uma partícula curta, ou quase como um ponto, numa secção 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 plasticamente e fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para a sua determinação e relato. A ISO 4967:2026 especifica um método micrográfico para produtos laminados ou forjados com um grau de redução de, pelo menos, 3. Um resultado obtido a partir de uma barra fortemente reduzida não deve ser apresentado como se representasse um produto no estado bruto de vazamento, um material obtido por forjamento de pós ou uma forma de aço não especificada. A localização da amostragem — superfície, quarto da espessura, centro ou outra posição indicada — deve acompanhar o resultado, uma vez que as inclusões podem segregar ou concentrar-se em regiões específicas. A face de corte deve ser identificada relativamente à direção principal de conformação antes da preparação. O corte pode arrastar constituintes macios, arrancar partículas ou introduzir riscos que se assemelhem a inclusões alongadas. A retificação e o polimento devem produzir uma superfície plana e limpa, com os riscos e a deformação removidos em grau suficiente para o método de exame selecionado. Um relevo excessivo em torno de óxidos duros pode distorcer as dimensões aparentes; os danos provocados pelo polimento podem quebrar ou deslocar inclusões; resíduos de panos, abrasivos, compostos de embutimento ou do manuseamento podem ser confundidos com matéria estranha. A limpeza entre as fases de preparação e a proteção da superfície acabada fazem, portanto, parte do controlo da medição, mesmo quando uma norma não prescreve uma sequência universal de preparação. O ataque químico exige uma contenção semelhante. Se o objetivo for uma classificação das inclusões, o relatório deve indicar se a superfície foi examinada sem ataque químico ou após a aplicação de um reagente especificado, uma vez que o contraste da matriz e o limite aparente de uma inclusão podem alterar-se. Uma secção polida que seja tecnicamente legível, mas esteja contaminada ou fortemente riscada, não é recuperada através de uma ampliação microscópica superior. 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, não pode estabelecer o volume real, o comprimento máximo ou a distribuição espacial de todas as inclusões existentes no produto. A seleção dos campos afeta, portanto, o resultado. O exame exclusivo de regiões visualmente limpas pode subestimar as inclusões dispersas; a seleção deliberada do campo mais sujo pode sobrestimar a limpeza habitual, embora possa responder a uma questão distinta relativa à localização mais desfavorável. O método, o plano de amostragem e a regra de seleção dos campos devem determinar qual a prática adequada. \[2\] \[2\] [**ASTM E45 Adjunct Reference Charts for Inclusion Rating**](https://store.astm.org/adje004502a.html). ASTM International. ASTM International adjunct, 2025. A ampliação e a área do campo não são permutáveis. Os quadros de referência suplementares da ASTM E45 utilizam uma ampliação de 100× e uma área de campo do provete de aproximadamente 0,50 mm². Identificam as categorias morfológicas dos quadros como A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com imagens das séries fina e pesada para a classificação. Estes rótulos descrevem a aparência e a morfologia segundo o método; não constituem análises químicas diretas. Uma inclusão com aspeto de partícula do tipo B não fica quimicamente comprovada como alumina apenas porque o quadro designa essa categoria como “B-alumina”. A forma, a continuidade, a deformação e a dispersão fornecem informação metalúrgica. 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. Estas 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 quadros é útil quando o tamanho do campo, a ampliação, a orientação do provete e o procedimento de classificação são compatíveis com a norma selecionada. A análise de imagem responde a uma questão diferente. A aplicação de limiares pode medir a fração de área, a contagem de partículas, o comprimento, a largura, a razão de aspeto ou a distribuição granulométrica numa área maior, mas o resultado depende da iluminação, da focagem, dos limiares de segmentação, da calibração e das regras aplicadas às partículas em contacto. O relatório deve conservar essas opções. A microscopia eletrónica de varrimento automatizada com análise de raios X, tal como desenvolvida no projeto ASCAT patrocinado pelo DOE, acrescenta a composição às medições do tamanho e da distribuição de inclusões individuais. O oxigénio total fornece um indicador global relacionado com o oxigénio, não um mapa da morfologia ou da localização das inclusões. A análise de valores extremos, incluindo a abordagem √area discutida em trabalhos JIS sujeitos a revisão por pares e abordada pela ASTM E2283-08(2019), visa partículas invulgarmente grandes e não um campo médio de um quadro. ### O que um relatório defensável deve identificar Um relatório defensável identifica 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. Identifica a forma do produto e, quando relevante, a condição de redução; a ISO 4967:2026 aplica-se a produtos laminados ou forjados com um grau de redução de, pelo menos, 3. O documento regista também a identificação da corrida ou do lote, a localização da amostragem, a orientação da secção relativamente à laminagem ou à forjagem e se a superfície foi atacada quimicamente. O sistema de classificação deve ser explícito. Devem ser indicadas as categorias utilizadas, tais 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. Devem ser indicadas a ampliação, o protocolo de utilização do quadro ou de análise de imagem, o tamanho do campo quando especificado, o número ou a área dos campos examinados e a regra utilizada para selecionar esses campos. Se tiverem sido examinados vários provetes ou orientações, estes devem ser relatados separadamente, em vez de serem condensados num único número sem explicação. A caracterização química exige 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 oxigénio total deve identificar o método analítico e a base do provete. Se tiver sido utilizada análise de imagem, devem ser registadas a calibração, os critérios de segmentação, a definição do tamanho das partículas, o tratamento das partículas em contacto e a área analisada. Um resultado relativo à inclusão máxima deve indicar se o tamanho é reportado como comprimento, diâmetro equivalente ou √area e se foi aplicado um procedimento de valores extremos. Sem estes detalhes, “aço limpo” é um resultado incompleto. O número pode ser reprodutível num único laboratório, permanecendo, contudo, incomparável com uma classificação por quadro, um valor de oxigénio total ou uma estimativa da partícula máxima obtida segundo outra norma. ## Porque as classificações convencionais podem não detetar a inclusão maior e mais rara Uma classificação da limpeza do aço não é uma declaração direta de que uma corrida contém, por exemplo, inclusões de “Grau 1” e, por conseguinte, possui uma dimensão máxima de defeito conhecida. É o resultado de um método de observação definido, aplicado a uma área definida da amostra. Se se alterar a ampliação, a área inspecionada, a classe de inclusões, a regra de apresentação dos resultados ou o local de amostragem, a limpeza indicada pode mudar sem que o aço em si sofra qualquer alteração. Isto é particularmente importante nos aços para rolamentos, nos quais o dano por fadiga pode iniciar-se numa única inclusão excecionalmente grande, e não na população média de partículas. As inclusões não metálicas são partículas insolúveis formadas durante a produção ou a fundição do aço e retidas durante a solidificação. A sua composição, dimensão, número, morfologia, distribuição e localização influenciam o seu efeito. O oxigénio total pode indicar a carga global de óxidos, enquanto a análise ótica automatizada ou a SEM/EDS podem descrever partículas individuais; nenhum destes resultados é intercambiável com uma classificação por cartas. ### Aparência média versus dimensão extrema das inclusões As classificações microscópicas convencionais são eficazes para descrever o aspeto de um campo inspecionado típico. São menos eficazes para responder a uma pergunta diferente: qual é a maior inclusão suscetível de ocorrer em todo o volume do produto? A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e apresentar o teor de inclusões no aço trabalhado. As suas cartas de referência microscópicas identificam os tipos A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. Com uma ampliação de 100×, as cartas utilizam imagens das séries ligeira e pesada, numa área de campo da amostra de aproximadamente 0,50 mm². Este procedimento cria uma comparação repetível, mas também limita a observação a uma pequena área amostrada e às categorias visuais definidas pelo método. A mesma limitação verifica-se na JIS G 0555:2020, embora as suas categorias estejam 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. Estas são classes de morfologia e distribuição, não identificações químicas completas. Uma classificação Tipo B não prova, por si só, que todas as partículas são de alumina, tal como uma classificação ASTM D não estabelece, através de uma análise química, um único composto de óxido. As classificações ASTM e JIS convencionais podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos que diferem nas suas maiores inclusões. Limited evidence O estudo sujeito a revisão por pares que examinou as classificações de limpeza JIS para aços de rolamentos muito limpos demonstrou por que razão esta distinção é importante. Os resultados convencionais ASTM e JIS podiam não distinguir aços que diferiam quanto às suas maiores inclusões, mesmo quando ambos pareciam excecionalmente limpos segundo os procedimentos de classificação de rotina. Uma contagem média baixa ou um aspeto favorável nas cartas pode coexistir com uma partícula rara e de elevada consequência. Se os campos inspecionados não contiverem essa partícula, a classificação regista o aspeto normal, e não a cauda extrema da distribuição de dimensões. Este é um problema de amostragem, não necessariamente uma falha do método das cartas. Uma classificação por cartas pergunta qual é a quantidade de inclusões visível num campo e numa categoria prescritos. Não promete uma estimativa da partícula máxima num anel de rolamento, numa barra ou numa grande corrida de produção de aço. A probabilidade de encontrar uma inclusão rara aumenta com a área e o volume inspecionados. Um ensaio que examine alguns milímetros quadrados não pode fornecer a mesma informação que um ensaio que represente estatisticamente um grande volume de aço. ![Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas](/images/uploads/adf57ddd-a5c3-4f6a-aad4-187f1ac8dc52/wiki-inline-a-scanning-electron-microscope-examination-of-a-polished-steel-inclusion-with-an-1920x1288.jpg)[](/images/uploads/adf57ddd-a5c3-4f6a-aad4-187f1ac8dc52/wiki-inline-a-scanning-electron-microscope-examination-of-a-polished-steel-inclusion-with-an-1920x1288.avif "Ampliar imagem — Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas")SEM/EDS links an individual particle’s morphology with its measured elemental composition. ### O conceito de √area √área **√área** A raiz quadrada da área bidimensional projetada de uma inclusão numa secção polida, utilizada como parâmetro prático de tamanho na análise de inclusões de valores extremos e sensíveis à fadiga. Na avaliação de inclusões extremas, a dimensão máxima da inclusão é frequentemente expressa como √area, escrita como a raiz quadrada da área projetada da inclusão. Se uma inclusão ocupar uma área de secção transversal polida A, o seu parâmetro de dimensão será area=A. Se A for medida em micrómetros quadrados, √area será indicada em micrómetros. Uma inclusão aproximadamente circular com uma área projetada de 400 µm² terá, portanto, √area = 20 µm. O parâmetro não afirma que a inclusão é uma esfera nem que o seu volume tridimensional real foi medido. Trata-se de um descritor bidimensional prático do defeito apresentado pela secção polida. Esta medida tornou-se importante na análise da fadiga sensível às inclusões, porque a iniciação de fissuras depende de mais do que uma contagem de inclusões. Um óxido grande, duro e com fraca ligação pode criar uma concentração local grave de tensões, particularmente próximo da superfície ou numa localização sujeita a tensões cíclicas elevadas. A forma, a dureza, a incompatibilidade elástica, o estado da matriz envolvente e a posição continuam a ser importantes. √area não substitui estas variáveis; fornece uma variável de dimensão consistente para comparar partículas observadas excecionalmente grandes. O estudo JIS sobre aço para rolamentos utilizou a √area máxima como variável de valores extremos, em vez de a tratar como mais um índice médio de limpeza. Esta mudança na pergunta é decisiva. Em vez de perguntar quantas inclusões ocorrem num campo normal, o analista pergunta como se comportam os maiores valores observados à medida que a área inspecionada aumenta e qual a dimensão máxima que se pode esperar a um nível de risco especificado. Um aço pode, portanto, ter poucas inclusões no total e, ainda assim, exigir atenção porque o seu valor máximo de √area é elevado. Inversamente, um aço com mais sulfuretos pequenos pode receber uma contagem de rotina menos favorável, embora represente um risco de fadiga inferior ao de um aço que contenha um único aglomerado grande de aluminato de cálcio ou alumina. A química continua a ser importante: a SEM/EDS pode distinguir alumina, aluminatos de cálcio, silicatos, sulfuretos e inclusões de óxidos complexos que uma carta ótica agrupa apenas com base no aspeto. ### ASTM E2283 e a análise de valores extremos A ASTM E2283-08(2019) aborda a análise de valores extremos de inclusões não metálicas no aço. Está abrangida pela jurisdição do Subcomité E04.09 da ASTM, que também abrange a ASTM E45-25. As duas normas inserem-se, portanto, na mesma área técnica da ASTM, mas respondem a perguntas de medição diferentes. A ASTM E45 fornece métodos estabelecidos para determinar e apresentar 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. Estima a distribuição dos máximos a partir de observações medidas, pelo que o resultado depende da preparação da amostra, da área inspecionada, do plano de amostragem, do limiar de deteção e de as observações serem independentes e representativas. Uma secção longitudinal polida pode apresentar as inclusões alongadas de forma diferente de uma secção transversal. As partículas próximas da superfície podem ser mais prejudiciais do que as partículas profundas na secção, enquanto um grande aglomerado pode ser contabilizado como uma única característica ou como várias, consoante a regra de análise de imagem. Por essa razão, √area e a ASTM E2283 não substituem todas as medições de limpeza. As classificações por cartas continuam a ser úteis para a comparação morfológica de rotina. A análise automatizada de imagens pode quantificar o número, o comprimento, a área e a distribuição. A SEM/EDS pode identificar a composição. A análise do oxigénio total pode acompanhar o nível global de oxigénio. A ASTM E2283 acrescenta uma forma de estimar a importância das observações maiores e mais raras. A questão prática deve ser definida antes do ensaio: o objetivo é comparar o teor médio de inclusões, identificar a 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 de aspeto limpo constituem evidência sobre esses campos. Não provam que a maior inclusão no aço seja pequena. ## Análise Automatizada de Inclusões: Análise de Imagem, SEM e Caracterização por Raios X ### Inspeção e classificação assistidas por computador A análise de inclusões assistida por computador converte uma secção polida de aço numa imagem quantificada, em vez de numa impressão visual. Uma câmara ou um microscópio percorre uma área definida, separa as partículas da matriz de aço com base no contraste e regista o comprimento, a largura, a área, a relação de aspeto, a orientação e a posição de cada característica detetada. O software pode então classificar as partículas pela forma ou segundo regras derivadas de uma norma de referência. Esta é uma forma mais reprodutível de recolher medições do que pedir a um operador que compare um campo com uma tabela impressa, sobretudo quando as inclusões são numerosas, pequenas ou estão amplamente distribuídas. A automatização não cria um valor universal de limpeza. A ASTM E45-25 fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado, e esses métodos respondem a perguntas diferentes. As suas tabelas microscópicas de referência utilizam as categorias A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e pesada avaliadas a 100× num campo de ensaio de aproximadamente 0,50 mm². Estas designações são principalmente classes morfológicas de comunicação de resultados, e não identificações químicas diretas. Uma partícula classificada como inclusão do tipo B tem uma forma e uma disposição compatíveis com essa classe; a classificação não prova que todas as partículas sejam quimicamente constituídas por alumina pura. A análise de imagem pode reproduzir estas medições baseadas em tabelas, mas também pode comunicar quantidades que uma tabela oculta. Pode contar milhares de partículas, calcular a distribuição de tamanhos, mapear as suas posições ao longo de uma secção e distinguir filetes alongados de sulfureto de óxidos aproximadamente globulares. A ISO 4967:2026 permite a utilização de tabelas de referência normalizadas ou de análise de imagem 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 a deformação, a continuidade e a dispersão, e não segundo a composição química. O resultado continua a depender das decisões tomadas no processamento da imagem. Um limiar que detete um halo ténue de óxido pode também incluir riscos de polimento. Um limiar definido demasiado alto pode eliminar inclusões pequenas. A ampliação, a iluminação, o ataque químico, a focagem, as regras de segmentação, a área mínima das partículas e o tratamento das partículas em contacto alteram todos a população comunicada. É necessária uma calibração com recurso a um micrómetro de platina e a provetes de controlo; a concordância entre dois pacotes de software não prova que qualquer um deles tenha identificado todas as inclusões. ![Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas](/images/uploads/09388fd1-95ac-4656-9a5e-31312350f39d/wiki-inline-a-polished-steel-inclusion-represented-as-a-two-dimensional-projected-area-with-1920x1920.jpg)[](/images/uploads/09388fd1-95ac-4656-9a5e-31312350f39d/wiki-inline-a-polished-steel-inclusion-represented-as-a-two-dimensional-projected-area-with-1920x1920.avif "Ampliar imagem — Limpeza do aço e classificação das inclusões não metálicas")√area is a two-dimensional size descriptor used when the largest inclusion is the concern. ### SEM com análise por raios X A microscopia eletrónica de varrimento acrescenta sensibilidade química à geometria obtida por imagiologia ótica. No modo de eletrões retrodispersos, as fases com número atómico médio mais elevado aparecem, em geral, mais brilhantes do que o aço, enquanto a imagiologia por eletrões secundários realça a forma da superfície. Um detetor de raios X por dispersão de energia pode então recolher os raios X característicos de uma partícula selecionada. O espetro resultante pode indicar manganês e enxofre num sulfureto de manganês, alumínio e oxigénio numa partícula rica em alumina, cálcio e oxigénio num aluminato de cálcio ou titânio e azoto num nitreto de titânio. A análise pode também revelar partículas mistas ou estratificadas que têm uma aparência semelhante numa micrografia ótica. O projeto ASCAT, patrocinado pelo DOE, é um exemplo específico desta abordagem. O ASCAT desenvolveu um sistema de microscopia eletrónica de varrimento controlado por computador, com análise por raios X, para caracterizar inclusões individuais e relacionar o seu tamanho, composição e distribuição com a limpeza global do aço. Esta distinção é importante. Uma classificação baseada apenas na morfologia regista o aspeto de uma inclusão após a deformação e o polimento; uma caracterização ao estilo do ASCAT procura determinar o que contém cada partícula, qual é o seu tamanho e onde ocorrem partículas com essa composição química. A SEM/EDS não é um ensaio químico perfeito. O volume de interação pode estender-se abaixo de uma inclusão pequena até à matriz de aço, pelo que uma análise de uma partícula com apenas alguns micrómetros de dimensão pode conter ferro proveniente do material circundante. A contaminação da superfície, a rugosidade, a geometria do detetor, a tensão de aceleração, a seleção dos padrões e as correções de matriz afetam os resultados quantitativos. Os elementos leves podem ser difíceis de medir com exatidão, e um espetro de EDS normalmente fundamenta uma classe de composição, e não uma fórmula estequiométrica precisa. A confirmação de oxigénio, carbono ou azoto pode exigir padrões adequados ou métodos complementares, como a espectroscopia por dispersão de comprimento de onda. A análise do oxigénio total mede uma quantidade completamente diferente. Estima o oxigénio total retido numa amostra de aço, incluindo o oxigénio presente em inclusões de óxidos e, dependendo do procedimento e do estado da amostra, o oxigénio dissolvido ou outras contribuições de oxigénio. Não identifica cada inclusão, não determina a sua morfologia, não localiza a inclusão ao longo da secção nem revela se o oxigénio está concentrado em alguns agregados grandes de alumina. Inversamente, uma inspeção automatizada por imagem pode não detetar inclusões abaixo do seu limite de deteção, continuando, ainda assim, a descrever detalhadamente a população visível. Por conseguinte, o oxigénio total e a imagiologia de inclusões complementam-se, em vez de se substituírem. ### Relacionar inclusões individuais com uma população de aço Uma partícula medida não é automaticamente representativa da corrida, do veio, do bilete ou da barra acabada. As inclusões segregam durante a solidificação, alinham-se durante a laminagem e podem agrupar-se junto à linha central, na região correspondente a um quarto da espessura, à superfície ou num determinado plano de amostragem. A localização pode controlar o risco de falha mesmo quando a contagem média é baixa. A ASTM B796 salienta o mesmo ponto relativamente a pós ferrosos destinados à forjagem de pós: a composição, o tamanho, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material com densidade próxima da total. #### Controlos mínimos para a análise automatizada de inclusões 1. **Orientação do produto** Especifique a direção da secção em relação à laminagem ou à forjagem. 2. **Localização da secção** Registe se a análise é realizada junto à superfície, a um quarto da espessura, na linha central ou noutro local. 3. **Área polida e ampliação** Defina a área inspecionada, o número de campos, a ampliação e o limite de deteção. 4. **Regras de processamento de imagens** Documente a aplicação de limiares, a segmentação, o tamanho mínimo das partículas e o tratamento das partículas em contacto. 5. **Comunicação dos resultados** Conserve toda a informação sobre o tamanho e a distribuição espacial, em vez de comunicar apenas uma média. Um estudo automatizado sólido define o plano de amostragem antes da inspeção. Especifica a orientação do produto, a localização da secção, a área polida, a ampliação, o limite de deteção, o número de campos e se são incluídas as partículas que intersectam uma margem. Regista também a distribuição completa, e não apenas uma média. Um aço com muitas inclusões pequenas pode comportar-se de forma diferente de outro que contenha algumas partículas grandes com a mesma área total de inclusões. Os métodos de valores extremos abordam essa diferença. O Subcomité E04.09 da ASTM enumera a ASTM E2283-08(2019), relativa à análise de valores extremos de inclusões não metálicas em aço, juntamente com a ASTM E45-25. Um estudo JIS revisto por pares comunicou 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 das inclusões, expresso como √área, pode ser avaliado através de estatística de valores extremos, relacionando as partículas observadas com uma cauda superior estimada, em vez de presumir que uma inspeção limitada encontrou o maior defeito possível. A automatização melhora a consistência e o volume de dados. Não elimina o erro de amostragem, as escolhas dos limiares, os requisitos de calibração nem a necessidade de interpretar o significado de uma população comunicada para o produto e o seu mecanismo de falha. O resultado útil não é, portanto, uma única classificação 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. É uma observação produzida por uma amostra definida, um método de preparação, uma área examinada, uma ampliação, um sistema de classificação e uma regra de apresentação dos resultados. A ASTM E45-25, por exemplo, fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado. Esses métodos não respondem exatamente à mesma questão. Uma classificação por comparação com padrões pode descrever o campo mais severo observado segundo uma comparação prescrita, enquanto a análise automatizada de imagens pode medir muitas mais partículas e comunicar as suas dimensões e frequência espacial. A interpretação de engenharia deve, portanto, relacionar a população medida com o 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 numa região crítica. Inversamente, um número mais elevado de inclusões pequenas e arredondadas pode ter um efeito diferente do de um número mais baixo de aglomerados alongados de alumina. Um único número não consegue preservar toda essa informação. ### Composição, dimensão, distribuição e localização como variáveis distintas A composição das inclusões controla propriedades como a dureza, a resistência à fratura, a deformabilidade e a adesão interfacial à matriz de aço. O sulfureto de manganês pode deformar-se durante a laminagem, 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 deformar-se ou fragmentar-se durante o processamento; os óxidos globulares apresentam uma resposta diferente quanto à forma. As categorias A, B, C e D dos padrões da ASTM E45 são classes morfológicas de comunicação dos resultados, não análises químicas diretas. Os padrões de referência identificam os tipos A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular, com séries fina e pesada avaliadas a 100× numa área de aproximadamente 0,50 mm². A dimensão é importante porque a concentração de tensões aumenta à medida que uma inclusão se torna maior relativamente à microestrutura circundante e à secção sujeita a carga. A maior partícula pode dominar o comportamento à fadiga mesmo quando o campo médio parece limpo. Um diâmetro médio ou um número médio de inclusões elimina a cauda da distribuição de dimensões — a pequena fracção que contém o defeito crítico. A ASTM E2283-08(2019), no âmbito do Subcomité E04.09 da ASTM, aborda por essa razão a análise de valores extremos. Nos aços para rolamentos, a dimensão máxima da inclusão é frequentemente expressa como √area, a raiz quadrada da área projectada da inclusão, e avaliada estatisticamente, em vez de ser inferida a partir de um campo médio convencional. A distribuição constitui novamente uma variável distinta. As partículas podem estar uniformemente dispersas, alinhadas em bandas de laminagem, agrupadas em aglomerados ou concentradas junto de uma zona de segregação. Duas corridas com a mesma área total de inclusões podem apresentar riscos diferentes de iniciação de fissuras se uma tiver partículas isoladas e a outra tiver alinhamentos 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. Estas distinções descrevem o comportamento espacial e a deformação, e não simplesmente a quantidade de partículas. A localização determina se uma partícula está exposta a um campo de tensões prejudicial. Uma inclusão próxima da região de tensão de corte máxima, de uma zona de contacto da pista de rolamento, de uma superfície maquinada ou de uma área afectada pela soldadura pode ser mais relevante do que uma partícula equivalente situada profundamente num volume submetido a baixas tensões. A localização da amostragem deve, por conseguinte, representar a geometria do produto e a direcção do processamento. O oxigénio total pode indicar a carga global de óxidos, mas não identifica qual é a maior partícula, onde se encontra 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 motivo a limpeza não pode ser reduzida a uma única classificação. A fadiga por contacto de rolamento submete repetidamente um pequeno volume subsuperficial a elevadas tensões cíclicas de corte e de compressão. Uma inclusão dura e angular ou um aglomerado pode iniciar uma fissura, enquanto uma inclusão mais macia pode deformar-se e produzir um campo de tensões diferente. A comparação relevante não é simplesmente “a Corrida A tem menos inclusões do que a Corrida B”. A questão é saber se as duas corridas apresentam química, √area máxima, frequência de aglomerados, orientação e confiança de amostragem comparáveis no material sujeito às maiores tensões. As classificações convencionais da ASTM E45 e da JIS podem não distinguir aços para rolamentos muito limpos, porque as classes dos padrões e os campos examinados podem não resolver a partícula extrema rara que controla a vida útil. O estudo da JIS, sujeito a revisão por pares, sobre a limpeza de aços para rolamentos considerou, por isso, a dimensão máxima das inclusões através de estatística de valores extremos. Essa abordagem estima a inclusão provavelmente maior num volume especificado a partir de uma população medida; não pressupõe que uma pequena secção polida tenha observado todos os defeitos possíveis. As afirmações relativas à aplicação devem permanecer condicionais. Se as falhas tiverem origem em partículas grandes de óxido, a determinação da dimensão por valores extremos e a caracterização por SEM/EDS poderão ser mais informativas do que o oxigénio total. Se os sulfuretos alongados controlarem a ductilidade anisotrópica ou a maquinabilidade, a orientação e a classe de deformação deverão receber maior importância. Se predominar a fadiga iniciada à superfície, são essenciais a amostragem próxima da superfície e a inspecção específica da localização. O método deve seguir o mecanismo suspeito. ### Implicações para o forjamento de pós segundo a ASTM B796 A ASTM B796 aborda as inclusões não metálicas em pós ferrosos destinados ao forjamento de pós, no qual a compactação, a sinterização e o forjamento produzem um material com densidade próxima da total. O seu ponto central de engenharia é directo: a composição, a dimensão, a distribuição e a localização das inclusões influenciam fortemente o material resultante. Uma inclusão num pó não é automaticamente equivalente a uma inclusão num aço fundido ou trabalhado. Pode ocorrer no interior de uma partícula individual de pó, numa fronteira entre partículas ou numa região alterada durante a sinterização e o forjamento. A composição afecta a possibilidade de a partícula se deformar, fragmentar, reagir ou permanecer como uma descontinuidade frágil durante a densificação. A dimensão afecta a escala do poro ou da fissura remanescente após o forjamento. A distribuição determina se os defeitos estão isolados ou ligados numa cadeia prejudicial, enquanto a localização determina a proximidade em relação à porosidade residual, às fronteiras de partículas anteriores e ao campo final de tensões de tracção ou de fadiga do componente. Uma densidade próxima da total reduz a porosidade, mas não elimina um óxido refractário de grandes dimensões nem um aglomerado concentrado de inclusões. A ASTM B796 deve, portanto, ser interpretada como um alerta contra a transferência directa de uma classificação por padrões para aço trabalhado para material obtido por forjamento de pós. É necessário relacionar a população de partículas medida com o historial de processamento da peça acabada. Uma avaliação adequada pode combinar a observação metalográfica com a análise de imagens e a identificação química, examinando depois se as inclusões detectadas coincidem com as origens das fracturas ou com danos de fadiga. O resultado é uma interpretação de engenharia, não uma classificação universal de limpeza. ## Como Comparar Resultados entre Normas sem Criar Equivalências Falsas Uma classificação de limpeza é uma observação produzida por um ensaio definido, e não uma classificação universal do material. Dois laboratórios podem examinar aço da mesma corrida e comunicar resultados diferentes sem que nenhum deles esteja incorreto. A diferença pode resultar da série de imagens de referência, do plano do provete, da área inspecionada, da ampliação, das definições de inclusão ou da forma como é tratada uma partícula grande, mas rara. A ASTM E45-25 ilustra este ponto. Esta norma fornece quatro métodos macroscópicos e cinco métodos microscópicos para determinar e comunicar o teor de inclusões em aço trabalhado (ASTM International, 2025). O seu método microscópico baseado em imagens de referência atribui categorias morfológicas — A, B, C e D — a aparências de sulfuretos, alumina, silicatos e óxidos globulares. Essas letras não são identificações químicas diretas. Uma classificação “A” não prova que todas as partículas sejam sulfureto de manganês, tal como uma classificação “D” não estabelece uma composição química específica de óxido sem confirmação analítica. ### Perguntas a colocar antes de comparar classificações Antes de colocar dois valores comunicados na mesma tabela, registe 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? As alterações de edição podem modificar as definições e o procedimento. - **Forma do produto e histórico de redução:** O material foi laminado, forjado, produzido sob a forma de barra, chapa, 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 um produto pouco trabalhado não deve ser tratado como se cumprisse essa base de amostragem. - **Orientação do provete:** A secção era longitudinal, transversal ou ao longo da espessura? A deformação alonga muitas inclusões, pelo que o mesmo aço pode apresentar comprimentos e distribuições diferentes em planos diferentes. - **Ampliação e área do campo:** As imagens de referência da ASTM E45 utilizam uma ampliação de 100× e uma área de campo do provete de aproximadamente 0,50 mm². Um resultado baseado noutra ampliação ou noutra área inspecionada não é automaticamente equivalente. - **Série de classificação:** Estavam disponíveis tanto as séries de inclusões finas como as de inclusões espessas, ou foi comunicada apenas uma delas? Uma observação da série de inclusões espessas representa um limiar de população diferente do de uma observação da série de inclusões finas. - **Definições das categorias:** A ASTM E45 utiliza os tipos de imagens de referência A-sulfureto, B-alumina, C-silicato e D-óxido globular. A JIS G 0555:2020, pelo contrário, 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 letras partilhadas não têm significados partilhados. - **Parâmetros de análise de imagem:** Para trabalhos automatizados, registe a aplicação de limiares, as regras de segmentação, a dimensão mínima detetável, a definição do diâmetro equivalente ou da área, o tratamento de partículas em contacto e se os 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 oxigénio 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 junto de uma superfície crítica para a fadiga podem produzir consequências de engenharia diferentes, mesmo quando a sua contagem média é semelhante. A ASTM B796:2020 salienta o mesmo ponto geral para pós ferrosos destinados ao forjamento de pós, identificando a composição, a dimensão, a distribuição e a localização como influências importantes no material com densidade quase total. ### Quando as classificações por imagens de referência 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, e não como tabelas de conversão. A ISO 4967:2026 especifica um procedimento micrográfico que utiliza imagens de referência ou análise de imagem; a DIN EN 10247:2017 é a norma alemã e europeia para o exame micrográfico utilizando imagens normalizadas. A relação entre estas normas não significa que uma classificação ISO de 1,0 possa ser convertida aritmeticamente numa classificação DIN, ASTM ou JIS. A SAE J422:201801 define uma prática microscópica para a determinação quantitativa da limpeza, mas as suas micrografias não se destinam, em geral, a qualidades resulfuradas nem a aços para rolamentos de elevado teor de carbono normalmente classificados utilizando a ASTM E45. Só esta limitação impede a existência de uma regra de conversão universal. Os sistemas de imagens de referência também comprimem informação. Dão ênfase ao facto de um campo observado se assemelhar ou não a uma imagem de referência, enquanto a análise automatizada pode medir a contagem de partículas, a área, a dimensão equivalente, a razão de aspeto e a posição espacial. O projeto ASCAT demonstrou o valor da microscopia eletrónica de varrimento controlada por computador com análise por raios X, relacionando a dimensão e a composição de inclusões individuais com a sua distribuição. Trata-se de medições diferentes, e não de versões intercambiáveis de uma única pontuação. Os aços para rolamentos muito limpos tornam o problema evidente. Um estudo JIS com revisão por pares comunicou que as classificações convencionais ASTM e JIS podem não distinguir estes materiais, porque os campos inspecionados contêm poucas inclusões visíveis. Nessa situação, a dimensão máxima das inclusões, expressa como √area e avaliada com estatística de valores extremos, pode ser mais informativa do que uma classificação média baseada em imagens de referência. A ASTM E2283-08(2019), incluída pela Subcomissão E04.09 da ASTM juntamente com a ASTM E45-25, aborda este tipo de análise de valores extremos. Uma estimativa de valor máximo não substitui uma classificação baseada em imagens de referência; responde à pergunta: “Qual poderá ser a dimensão da maior inclusão num volume maior de material?” ### Modelo de comunicação de dados sobre a limpeza do aço Um relatório defensável deve preservar o método antes de apresentar o valor: **Material:** qualidade, corrida, forma do produto, dimensão da secção e histórico de redução. **Método:** designação e edição da norma; método de preparação; orientação do provete; ampliação; área do campo ou área digitalizada; número e seleção dos campos. **Classificação:** série de imagens de referência ou de análise de imagem; definições das categorias; classificação observada por categoria, incluindo a designação fina/espessa quando aplicável. **Composição química:** indicação sobre se a composição das inclusões foi identificada por SEM/EDS ou por outro método; comunique fases como MnS, alumina, aluminato de cálcio ou silicato apenas quando tiverem sido medidas. **Dimensão e distribuição:** contagem, fração de área, métrica de dimensão, razão de aspeto, aglomeração e localização. **Valor extremo:** dimensão máxima observada, definição de √area, método de cálculo 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. Este formato mantém uma classificação observada separada da composição química, da distribuição dimensional 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](https://store.astm.org/standards/e45). ASTM International standard, 2025. [](/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas#wiki-cite-ref-1) https://store.astm.org/standards/e45 2. \[2\] ASTM International. [ASTM E45 Adjunct Reference Charts for Inclusion Rating](https://store.astm.org/adje004502a.html). ASTM International adjunct, 2025. [](/pt/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/limpeza-do-a%C3%A7o-e-classifica%C3%A7%C3%A3o-das-inclus%C3%B5es-n%C3%A3o-met%C3%A1licas#wiki-cite-ref-2) https://store.astm.org/adje004502a.html **Em resumo** Métodos ASTM E45-25 4 macroscópicos e 5 microscópicos Ampliação de referência ASTM 100× Área de referência do campo ASTM Aproximadamente 0,50 mm² Âmbito da ISO 4967:2026 Produtos laminados ou forjados com razão de redução ≥3 Categorias microscópicas ASTM A, B, C e D [Voltar a Ler uma ficha técnica](/pt/wiki/ler-uma-ficha-técnica "Ler uma ficha técnica — Steel Wiki")