Informe de Ahora

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA-FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

INDICE1.-INTRODUCCION 2

2.- OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO 3

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO 4

4.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS 8

5.- PROCEDIMIENTO: 10

6.- CÁLCULOS REALIZADOS 12

6.- CONCLUSIONES 14

7.- RECOMENDACIONES 15

8.- BIBLIOGRAFIA 16

ENSATO DE METALOGRAFIA Página 1


INTRODUCCIÓN

Numerosos requerimientos son utilizados como información concerniente a la preparación mecánica de varios materiales, mediante el estudio microscópico. El propósito de la preparación de muestras metalografías, es producir una superficie pulida que represente una micro estructura especifica que pueda ser observada a través del microscopio.En esta parte serán discutidos los aspectos físicos del desbaste y pulido, los diferentes tipos de cortaduras metalografías, las operaciones para realizarla y sus constituyentes.



1. OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:

Identificar los pasos que se deben seguir para realizar un análisis metalográfico.

Conocer los equipos involucrados en un estudio metalográfico.

Relacionar las características estructurales de un metal o aleación con sus propiedades físicas o mecánicas.

Conocer el funcionamiento general de un microscopio metalográfico, con el fin de utilizarlo en el análisis de muestras.

Conocer el tipo de material y su forma granular de acuerdo a una tabla de comparación.

Conocer la importancia de los químicos para el ataque en la superficie del material.

Determinar los factores de los cuales depende el tamaño de grano de un material y conocer su influencia sobre las propiedades mecánicas de este.



2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

METALOGRAFÍA:

Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas. Un ensayo de metalografía se realiza con el fin de obtener toda la información que es posible encontrar en la estructura de los diferentes materiales.

Este ensayo se realiza con la ayuda de un microscopio en donde se observa la estructura de ciertas muestras, que nos permitirán concluir que tipo de aleación se tiene, el contenido de carbono (una aproximación) que posee y el tamaño de grano de la muestra. Una vez que se logra esto; la muestra se podrá relacionar con las propiedades físicas y mecánicas que se desean.

Uno de los objetivos más importantes de este tipo de prueba, es la realización de una reseña histórica del material buscando micro estructura, inclusiones, tratamientos térmicos a los que haya sido sometido, micro rechupes (Semi componentes conformados en estado semisólido), con el fin de determinar si dicho material cumple con los requisitos necesarios para los cuales ha sido diseñado; además hallaremos la presencia de material fundido, forjado y laminado.

Se conocerá la distribución de fases que componen la aleación y las inclusiones no metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras heterogeneidades que tan profundamente puedan modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general del metal.

Para este ensayo se requiere una gran tecnología y experiencia por que el proceso de análisis metalográfico es de gran cuidado y precisión.

El análisis de las microfotografías es complejo aunque se realice a simple vista ya que se debe tener un conocimiento amplio de la gran cantidad de casos que se pueden presentar.

Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico. El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían entre 50 y 2000.



El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir a espejo la superficie.

Con un equipo denominado Devastadora y Pulidora Metalográfica, se prepara la superficie del material, en su primera fase denominada Desbaste Grueso, donde se devasta la superficie de la muestra con papel de lija, de manera uniforme y así sucesivamente disminuyendo el tamaño de grano (numero de papel de lija) hasta llegar al papel de menor tamaño de grano. Una vez obtenido el

ultimo pulido con el papel de lija de tamaño de grano más pequeño daremos el inicio de la segunda fase de pulido denominada Desbaste Fino, en la que se requiere de una superficie plana libre de ralladuras la cual se obtiene mediante una rueda giratoria húmeda cubierta con un paño especial cargado con partículas abrasivas cuidadosamente seleccionadas en su tamaño para ello existen gran posibilidad de abrasivos para efectuar el ultimo pulido; en tanto que muchos harán un trabajo satisfactorio parece haber preferencia par la forma gama del oxido de aluminio para pulir materiales ferrosos y de los basados en cobre y óxido de cerio para pulir aluminio, magnesia y sus aleaciones.

Existe una norma internacional ASTM E 112 que trata sobre las correctas técnicas de Metalografía.

Aleación CuZn30 (latón alfa)


PULIDORA


TAMAÑO DE UN GRANO:

Una de las mediciones micro estructurales cuantitativas más comunes es aquella del tamaño de grano de metales y aleaciones. Numerosos procedimientos han sido desarrollados para estimar el tamaño de grano, estos procesos están sintetizados en detalle en la norma ASTM E112. Algunos tipos de tamaño de grano son medidos, de acuerdo al tamaño de grano de la ferrita y el tamaño de grano de la austenita.

Cada tipo presenta problemas particulares asociados con la revelación de estos bordes de manera que puede obtenerse un rango exacto. Los principales métodos para la determinación del tamaño de grano recomendados por la ASTM (American Society for Testing and Materials) son:

a. Método de comparación: Mediante el método de prueba y error se encuentra un patrón que coincide con la muestra en estudio y entonces se designa el tamaño de grano del metal por el número correspondiente al número índice del patrón mixto; se tratan de manera semejante, en cuyo caso se acostumbra especificar el tamaño de granos en términos de dos números que denota el porcentaje aproximado de cada tamaño presente. El método de comparación es más conveniente y bastante preciso en muestras de granos de ejes iguales.

b. Método planimétrico:Es el más antiguo procedimiento para medir el tamaño de grano de los metales. El cual consiste en que un circulo de tamaño conocido (generalmente 19.8 mm f, 5000 mm2 de área) es extendido sobre una rnicrofotografia o usado como un patán sobre una pantalla de proyección. Se cuenta el número de granos que están completamente dentro del círculo n1 y el número de granos que interceptan el circulo n2 para un conteo exacto los granos deben ser marcados cuando son contados lo que hace lento este método.


FERRITA AUSTENITA

http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/x-28.htm


c. Métodos de intercepción:El método de intercepción es más rápido que el método planimétrico debido a que la microfotografía o patrón no requiere marcas para obtener un conteo exacto. El tamaño de grano se estima contando por medio de una pantalla dividida de vidrio, o por fotomicrografía o sobre la propia muestra, el número de granos interceptados por una o más líneas rectas. Los granos tocados por el extremo de una línea se cuentan solo como medios granos. Las cuentas se hacen por lo menos en tres posiciones distintas para lograr un promedio razonable. La longitud de líneas en milímetro, dividida entre el número promedio de granos interceptados por ella da la longitud de intersección promedio o diámetro de grano. El método de intersección se recomienda especialmente para granos que no sean de ejes iguales.

3. EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:



A. Probetas.



B. Lijas.

C. Paño de billar.

D. Disco giratorio (pulidora)

E. Secadora

F. Componentes químicos. Al2O3

Nital 3% Solución de HNO3

Alcohol


Numero

c

360

600

800

1000

1200


G. Microscopio óptico.

4. PROCEDIMIENTO:

Marcar en la cara de la probeta que no va ser pulida dos rectas perpendiculares que se crucen en el centro de la superficie.

Empezar a trabajar con la lija de 180 en la cara que será pulida, realizando el esfuerzo en una misma dirección (se debe seguir la dirección de una de las rectas trazadas).

Repetir el paso anterior con las lijas de 360, 600, 800, 1000 y 1200 cambiando de dirección a seguir cuando se cambia de lija.

Una vez terminado de lijar la probeta, se empieza a pulir con alúmina sobre el paño de billar haciendo un movimiento radial.



Se ataca químicamente con el compuesto indicado para cada tipo de probeta.

Se seca luego de haber sido atacada por un tiempo de 20 a 25 segundos.

Se observa el área trabajada con ayuda del microscopio.



5. CÁLCULOS REALIZADOS:



6. CUESTIONARIO:

1. ¿Qué es el ensayo metalografico?

El ensayo metalográfico se puede encontrar toda la información disponible que hay en la estructura del material, además de saber qué tipo de aleación se tiene, el contenido de carbono (aproximadamente) y el tamaño de grano, pudiéndolo relacionar con las propiedades físicas y mecánicas que se deseen. A demás con la metalografía se puede determinar si un material cumple con los requisitos para los cuales ha sido diseñado.

2.-Que tipo de polvo abrasivo se ha utilizado durante el pulido mecanico ALUMINA

3.-¿Qué aumento se ha utilizado para observar las rayas producidas por el desbaste con la lija100X

4 ¿Qué números de lija han sido utilizados para el desbaste de la superficie?

360.,600,800,1000,1200

5. ¿Qué reactivo se ha empleado en el ataque químico de las probetas?

Indique la forma de la aplicación.



7. CONCLUSIONES:

En esta práctica nos hemos dado cuenta de las características del acero que teníamos, debido a que fue diseñada para ser analizado mediante la metalografía. Para esto tuvimos que pulir la pieza a observar este proceso de pulido se llevo a cabo con papel de lija de varias medidas y posteriormente con un aparato para pulir CD esto último para poder obtener el acabado espejo necesario para realizar la prueba adecuadamente.

Una vez realizado el pulido de la pieza, le aplicamos nital a las caras de la probeta para eliminar impurezas en la pieza; después de realizado esto procedimos a observar las probetas en un microscopio con un aumento de 100x, por cierto el máximo aumento que se puede alcanzar con los microscopios del laboratorio, pero que en este caso es suficiente para llevar a cabo la práctica.

Durante la observación nos pudimos dar cuenta que los granos de las caras de la muestra presentaban unos granos no muy pequeños o finos que al observar el tamaño de granos de la tabla que se muestra en las paginas anteriores corresponde al tipo de grano de la figura numeró 4, lo cual nos indica que es un acero al carbón que coincide con la muestra que llevamos ya que se trata de un fragmento de varilla A-36 esto nos indica

El tamaño de grano de muestra de cobre es mayor que la de bronce.

El tamaño de grano de la muestra de acero de construcción es mayor que el acero liso, esto se debe a la mayor concentración de carbono en el primero en comparación con el segundo.

Se nota que la muestra observada de bronce es lo más clara y en donde se muestra algunas zonas oscuras producidas por una variación en los parámetros cristalinos a causa del reactivo utilizado (nital).



La resistencia de las probetas de acero es mayor que en los de bronce y cobre ante el ataque del reactivo esto se observa al hacer incidir sobre ella la luz produciéndose sombras que hacen visibles sus contornos.

8. RECOMENDACIONES:

Utilizar el agua al momento de lijar para eliminar las pequeñas partículas restantes y evitar el calentamiento y por consiguiente el daño que se produciría en los granos.

Se necesita lijar en una dirección adecuada y cambiar 90º al momento de pasar a otra lija para mantener así una dirección indicada para los granos y poder observar mejor sus límites y formas al momento de observar por el microscopio.

Se necesita tener una zona bien pulida para evitar errores a la hora de observar con el microscopio.

Se recomienda abrasivos de calidad para evitar rayados posteriores a la lija, en el momento del pulido.

Frotar la probeta radialmente y girar en forma contraria a la pulidora.

Contar con microscopios adecuados y en buen estado, para obtener mejores resultados.



9. BIBLIOGRAFIA:

Askeland, D. (2004). Ciencia e Ingeniería de los Materiales, cuarta edición, Editorial Thompson, Madrid, España.

Smith W. Fundamentos de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Ed. Mc Graw-Hill, Madrid España.

Shackelford J. Ciencia de Materiales para Ingenieros, tercera edición. Prentice Hall. México1995.

Keiser Carl. Técnicas de Laboratorios para pruebas de Materiales, Ed. Limusa – Wiley.

Zolotorovski, V. Pruebas Mecánicas y Propiedades de los Metales. Ed. Mir.

Laceras. Tecnología de los Materiales Industriales.

Apraiz, J. Tratamiento Térmico de los aceros.


Documents

Informe de Ahora