Informe de Aleación Plomo Estaño Zinc PDF

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Aleación de Plomo Estaño Zinca práctica de laboratorio...

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TEMA: “Análisis Análisis de de la la aleación aleación de de PLOMO, PLOMO, ESTAÑO ESTAÑO YY ZINC ZINC  ”

OBJETIVOS: - Realizar un análisis de las probetas de las aleaciones de plomo, estaño y zinc. - Deducir los diferentes porcentajes de micro constituyentes presentes en estas pr mismas que fueron atacadas con reactivos químicos y comparar las imágenes obtenid microfotografías ddee algún texto. (Metal Handbook.) Handbook.) - Calcular la Dureza en la muestra de la Aleación de Zinc Zinc RESUMEN: PLOMO En esta práctica de laboratorio se realizó el análisis de las microestructuras de la pro aleación no ferrosa de plomo. Se realizaron las operaciones de preparación de la probeta respectivas normas ASTM, tanto para el pulido como para el ataque, debido a la for granos presentes, no se pudo determinar el tamaño de grano. Al comparar las imágenes c Metal Handbook, se podría decir que es una aleación de plomo designada como AS41A-F

ESTAÑO ZINC La probeta para el presente ensayo se extrajo de un pedazo de un cinturón de una correa Primeramente se preparó la probeta metalográficamente mediante la norma ASTM E químicamente con Zn B, logrando ddee esta forma caracterizar la aleación según el A Handbook y se deduce que se trata de una aleación de zinc denominada Zamak 5 cuya co es 94.95% Zn; 4% Al; 0.05% Mg y 1% Cu. Seguidamente se determinó el porcentaj presentes en la aleación con la ayuda del software SCOPE PHOTO, obteniéndose un por fase β (zonas blancas)=58,8 % y α+β (mezcla eutéctica) = 41,2%; De igual forma de microdureza Brinell del material según la Norma ASTM E10 –00,  00, la misma que; com

esperarse, la dureza es muy baja debido a la presencia de aluminio y zinc ya que perte materiales suaves y dicho valor es 100 HB. Además se calculó el tamaño de grano de l zamak 5 obteniéndose un valor aproximadamente igual a 9, por lo que se deduce que se material suave y dúctil. INTRODUCCION: PLOMO El plomo, como raíz de la palabra plomero, tiene propiedades de alta densidad, resist corrosión (en virtud a la capa estable de óxido de plomo que se forma en su superfic protección), suavidad, maleabilidad, bajo punto de fusión, baja resistencia mecánica, p de lubricación mejorando la maquinabilidad de bronces, latones y aceros de alta maqu

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La mayor parte de la producción de plomo se utiliza en la manufactura de acumuladores y como ingrediente antidetonante de la gasolina de alto rendimiento. Los compuestos de emplean en pinturas de calidad.

AL E ACI AC I ONE S DE PLOMO: PL OMO: Los elementos de aleación más comunes del plomo son el (Sb) y el estaño (Sn). Ale Aleaacio cione ness plo lom mo-a -ant ntim imo onio: El antimonio se añade al plomo para aumentar la d resistencia. Las aleaciones 12% Sb), se utilizan para placas de acu eléctricos, forros de cables,plomo-antimonio y en construcción(1dea edificios.

Ale Alea acio cione ness plo lom mo-e -est sta año: ño: Es un sistema eutéctico simple con el punto de fusión localizado en 61.9% de estaño y 361º F [1]. Esta aleación se emplea por sus caracte fusión, como en soldadura (40% Sn y 60% Sb). El estaño también incrementa la du resistencia. El metal TERNE, una aleación de plomo con 10 a 25% de estaño, se utiliza de recubrir lamina para techos o en tanques para combustible.

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Ale Alea acio cione ness pl plo omo-e -est staaño ño-a -ant ntii monio:  Se utilizan en la industria tipográfica como ca imprenta (12% Sb–4% 4% Sn–84% 84% Pb). La base de plomo proporciona bajo costo y punto esto facilita la fundición. Las adiciones de antimonio proporcionan dureza y res desgaste, además de disminuir la temperatura de fundición, el estaño incrementa la fluide fl uide la fragilidad y dan una estructura más fina. Las aleaciones que tienen como base al plomo se conocen como babb babbii tts oaleacione blanco. Un grupo incluye las aleaciones de plomo-estaño-antimonio y generalmente mientras que el yotro incluye aleaciones de plomo y estaño con pequeños porcentajes bario, magnesio sodio.

CO COMPO MPOSICI SICI ON Y PROPIE PROPIE DADES DE ALGUNAS ALEACI ALEACI ON ONES ES DE PLOM PLOMO O [2] [2]

ESTAÑO ZINC

Se Se emplea emplea principalmente principalmente como como recubrimiento recubrimiento para para el el acero acero aa fifinn de evitar la co más másaltamente altamenteanódico anódicoque queelelacero aceroyyactúa actúacomo comoánodo ánodode desacrificio sacrificioprotegiend protegien de de cualquier cualquier ataque ataque químico. químico. Los Los recubrimientos recubrimientos metálicos metálicos de de Zn Zn pueden pueden mediante mediantevarios variosmétodos métodoscomo: como:Galvanizado Galvanizadopor porinmersión inmersióncaliente, caliente,Electro Electroga ga Pintad, Metalizado, Sherardizado.

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El Zn puro tiene tiene una una temperatura temperatura de de recristalización recristalización inferior inferior aa lala ambiente, ambiente, de de mo m “autorrecuece” y no puede endurecerse por trabajo a temperatura ambiente. Para p

de de estiramiento estiramiento profundo profundo debe debe utilizarse utilizarse un un Zn Zn rrelativamente elativamente puro. Se Se usa usa en en casco casco estirados estirados yy extruidos extruidos para para pil pilas, as, ojos de cerraduras y placas para Agregar Agregar Pb Pb yy Cd Cd da da como como resultado resultado mayor mayor dureza, dureza, rigidez rigidez yy una una reacción reacción un u ataque químico. El ElZn Znse seusa usa mucho mucho como comomaterial materialestructural estructuralen enforma formade dealeaciones aleacionespara parafund fund troquel. Generalmente Generalmente se se limitan limitan aa temperaturas temperaturas de de servicio servicio inferiores inferiores aa 93.3°C 93.3°C ya ya que que pp de de esta estasu su resistencia resistencia tensil tensil se se reduce reduce en en 30% 30% yy su su dureza dureza en en 40%. 40%. Las Las dos dos aleaciones aleaciones de de fundición fundición en en troquel troquel de de uso uso general general se se conocen conocen como como ZZ son: ZAM ZAMA A K 3 Y ZAMAK ZAM AK 5:: Ambas Ambas contienen contienen aprox. aprox. 45 45 de de Al Al yy 0.04% 0.04% de de Mg. Mg. LL tiene tieneductilidad ductilidadligeramente ligeramentemayor mayoryyretiene retienesu suresistencia resistenciaaacargas cargasaplicadas aplicadasco co mejor mejor aa temperatura temperatura ligeramente ligeramente elevada. elevada. La La segunda segunda con con aprox. aprox. 1% 1% de de Cu, Cu, ee más másdura durayy fuerte fuerteyy tiene tiene capacidad capacidadde de fundido fundido ligeramente ligeramente mejor. mejor.Ambas Ambas se se uti ut piezas de automóvil, utensilios domésticos, ferretería de edificios, candados, artículos de novedad. EXPERIMENTACION: EQUIPOS Y MATERIALES  Probetas (alambre de plomo, alambre de estaño y Una eviila d de Zc.)  Máquina PRONTOPRES para montaje  Papel abrasivo (1000, 1200, 1500)  Pulidora de disco de paño  Alúmina (oxido de aluminio AL 2O3).  Agua, alcohol, algodón  Compresor  Químico para ataque (15ml de Ácido acético, 20ml HNO3, 80ml  Microscopio 

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IMÁGENES DE LOS LOS IMPLEMEN IMPLEMENTOS TOSNECESARIOS NECESARIOSPARA PARALA LA PRACTICA[b]

PROCEDIMIENTO 1. Se realizó la operación de montaje de la probeta en la maquina PRONTOPRES, PRONTOPRES ser esta pro probeta beta alambre de plomo no se podía realizar las operacion operaciones es directamente. 2. Iniciar el desbaste de la sección transversal mediante las lijas 1000, 1200, 150 girar la probeta 90° al momento de pasar por cada lija. En este caso se empezó p más finas directamente ya que el plomo es un material suave y con las lijas granulometría se rayaba con facilidad. 3. Una vez realizada la operación de lijado se procede al pulido de la probeta en l pulidora rotativa de paño para eliminar las impurezas y líneas en la sección, pa una superficie tipo espejo. En esta operación se utiliza alúmina (oxido de alumini 4. Acabado el procedimiento de pulido lavar la probeta con ayuda de agua y alg luego secarlas mediante una corriente de aire utilizando el compresor. 5. Una Una vez secada la superficie superficie se se procede procede aa efectuar efectuar el ataque, debe ser extrem controlado para evitar que la probeta se queme y quede inservible. Una vez re ataque inmediatamente neutralizar la reacción añadiendo alcohol. Se debe tener c no quemar la probeta, el ataque debe ser casi instantáneo para obtener una supe sup permita observar las microestructura microestructurass presentes. 6. Luego del procedimiento de ataque químico, comprobando que este sea satisf lleva la muestra al microscopio metalográfico para observar los microcon presentes en esta aleación de plomo. 7. Una vez terminado todo el procedimiento anterior se procede a efectuar los anál aná respectivas microfotografías de esta aleación. ANALISIS ANALISIS DE DE RESULTADOS: RESULTADOS:

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 MICROGRAFIA MICROGRAFIADE DELA LAPROBETA PROBETADE DEPLOMO. PLOMO.200X 200X 

IMAGEN IMAGEN DE DE UNA UNAALEACIO ALEACION N DE PLOMO (12.25 (12.25 Sb). Sb). 250X 250X [c] [c]

Según la comparación se puede decir que la probeta empleada para el este ensayo, no c elevado contenido de antimonio ya que los cuboides son de tamaño muy muy pequeño. Basándonos en la forma comercial de esta aleación de plomo (alambre), se podría decir q de un alambre de plomo con 99.92% de pureza y con una composición química de 94% d 6% de antimonio. [3] De lo dicho anteriormente procederemos a realizar el análisis como una aleación binaria P Porcentaje de Plomo: 94% Porcentaje de Antimonio: 96% Emplearemos un diagrama de fases para la aleación de Pb - Sb.

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DIAGRA DIAGRA DE DE FASES FASES Pb Pb –Sn [d]

Para la determinación de las fases presentes utilizaremos el método de la REGL PALANCA.

DIAGRA DIAGRA DE DE FASES FASES Pb Pb –Sn Sn [d]

La aleación se trata de una composición eutéctica, de 94 % plomo, la cual tiene una co bifásica, α + eutéctico. Al aplicar la regla de la palanca las proporciones son:

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% = 6.1855

% % = = 95.121% 95.121%

CONCLUSIONES: 

En la micrografía tomada de la probeta a 200X, se puede apreciar la principalmente de dos fases, mismas que están influenciadas por los elementos

porcentaje como son el es plomo antimonio (6%). cuidado al momento d Debido a que el plomo muy(94%) suave yseeldebe tener mucho la probeta, especialmente en la fase de lijado.  El elemento de donde se obtuvo la probeta fue un alambre de plomo, mismo q estar constituido por 94% de Pb y 6% de Sn.  Por la forma de las microestructuras presentes en la probeta no es posible medición para determinar el tamaño de grano. grano. RECOMENDACIONES: 

Preparar la probeta según la norma correspondiente para así obtener eficaces y no tener problemas al momento de observar en el microscopio. microscopio.  Tener mucho cuidado con los ácidos porque son muy peligrosos ya que e para atacar materiales muy resistentes a la corrosión, y pueden provoc



graves como quemaduras. quemaduras. REFERENCIAS: REFERENCIAS: [1] INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN A LA METALURGIA METALURGIA FÍSICA, FÍSICA, Sydney H. Avner, 2da ed. ed.,, N McGRAW-HILL, 1979. Pág. 514. [2] INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN A LA METALURGIA METALURGIA FÍSICA, FÍSICA, Sydney H. Avner, 2da ed. ed.,, N McGRAW-HILL, 1979. Pág. 517. [3]Alambre [3]Alambre de Plomo. [En línea]. [Fecha de consulta: 24 de mayo de 2014]. > [a] [a] INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN A LA METALURGIA METALURGIA FÍSICA, FÍSICA, Sydney H. Avner, 2da ed. ed.,, N McGRAW-HILL, 1979. Pág. 194. [b] MATERIALES Y EQUIPOS, Espoch, Facultad de Mecánica, Laboratorio de Materia [c] [c] INTRODUCCIÓN A LA METALURGIA FÍSICA, Sydney H. Avner, 2da ed., N McGRAW-HILL, 1979. Pág. 193. [d] [d] IINTRODUCCIÓN NTRODUCCIÓN A LA METALURGIA FÍSICA, Sydney H. Avner, 2da ed., N McGRAW-HILL, 1979. Pág. 193. Norma ASTM E3...