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Laboratorio de metalurgia, practica 1...

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UNAM FACULTAD DE INGENIERÍA LABORATORIO DE METALURGÍA “ METALOGRAFÍA ” PRACTICA 1 PROFESOR: ING JESUS FRUTIS GODINEZ

GRUPO: 09

ALUMNO FUENTES LOPEZ DAVID

ENTREGA 25 DE FEBRERO DE 2015

Practica 1 Objetivo Conocer los métodos para la preparación de muestras metalográficas para la obtención microscópicas de las características de un metal o aleación

Material y equipo Esmeril Devastadora Pulidora Lijas de carburo de silicio con tamaño de grano 180, 220, 360, 400, 500 y 600. Muestras de diferente acero Microscopio Reactivos de ataque: Nital al 2% Alumia

Introducción Teórica La metalografía es la disciplina que estudia microscópicamente las características estructurales de un metal o aleación para relacionarlas con las propiedades físicas y mecánicas de los mismos, como lo es el tamaño de grano, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación, y de las inclusiones no metálicas como sopladuras, micro cavidades de contracción, escorias, así como la presencia de segregaciones y otras heterogeneidades que tienen gran efecto sobre las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal. La

microestructura revelará el tratamiento mecánico y térmico del material y, bajo un conjunto de condiciones dadas, podrá predecirse su comportamiento esperado.

La experiencia ha demostrado que el éxito en el estudio microscópico depende en mucho del cuidado que se tenga para preparar la muestra. El microscopio más costoso no revelará la estructura de una muestra que haya sido preparada en forma deficiente. El procedimiento que se sigue en la preparación de una muestra es comparativamente sencillo y requiere de una técnica desarrollada sólo después de práctica constante. El último objetivo es obtener una superficie plana, sin ralladuras, semejante a un espejo. Las etapas necesarias para preparar adecuadamente una muestra metalográfica. Para esto se pensó en realizar una práctica en la cual pudiéramos observar una pieza cuyas características fueran conocidas y así hacer la prueba de comprobación de los granos de la muestra

El examen metalográfico puede realizarse antes de que la pieza sea destinada a un fin, a los efectos de prevenir inconvenientes durante su funcionamiento, o bien puede ser practicado sobre piezas que han fallado en su servicio, es decir, piezas que se han deformado, roto o gastado. En este caso la finalidad del examen es la determinación de la causa que produjo la anormalidad.

Desarrollo Realizamos el examen metalográfico conforme a lo que investigamos en el previo. A continuación se describe:

Corte de la muestra El corte es un proceso en el que se produce calor, por fricción, y se raya el metal. Si el corte es muy agresivo, no veremos el metal que queremos estudiar sino la estructura resultante de la transformación sufrida por el mismo. Para reducir estos efectos al mínimo, hay que tener en cuenta las siguientes variables: lubricación, corte a bajas revoluciones y poca presión de la probeta sobre el disco de corte. Desbaste Durante el proceso de desbaste se eliminan gran parte de las rayas producidas en el corte.

Se realiza en una pulidora empleando discos abrasivos de distintos diámetros de partícula, cada vez más finos.

Pulido Se realiza con paños especiales, del tipo de los tapices de billar y alúmina. En el pulido apenas hay arranque de material y lo que se pretende es eliminar todas las rayas producidas en procesos anteriores. El pulido finaliza cuando la probeta es un espejo perfecto

Ataque químico En este punto la probeta es plana y está pulida, es un espejo. El ataque químico pondrá de manifiesto la estructura del metal ya que atacará los bordes de los granos y afectará de manera diferente a las distintas fases presentes en el metal. Microscopio metalográfico El microscopio metalográfico se diferencia del ordinario, fundamentalmente, en su sistema de iluminación. La luz no puede atravesar el metal y por tanto la luz entra en el objetivo después de ser reflejada en la probeta metálica.

Desarrollo Paso a paso Se nos proporcionó muestras de trabajo con la finalidad de analizar varios materiales. Estas venían ya cortadas de una manera en que fuera fácil su manejo. Al ser el material cortado con cinta sierra, se esmerilo para disminuir las rayas. Se utilizaron diferentes lijas para poder ir puliendo la pieza, estas fueron desde un grano mas grande como lo fue la de 180 hasta uno de 600. Los rayados se hacían en orientación perpendicular al previo para poder visualizar alguna raya profunda. Había que tener cuidado pues muchas veces quedaba alguna raya que no era visible hasta que pasabas a una lija mayor. Después hicimos un pulido más fino con la alúmina (alúmina gris de 20 micras de diámetro y alúmina blanca de 0.5 micras de diámetro), y obtuvimos el acabado espejo. Acabado esto pasamos al análisis metalográfico, y observamos la pieza para determinar si presentaba inclusiones, de que tipo son y que acabado tiene la pieza. Finalmente atacamos la pieza químicamente con NITAL (Acido nítrico 2% y alcohol metílico 98%).Inmediatamente después se observa en el microscopio metalográfico las fases presentes y el tamaño de grano por pulgada cuadrada.

Resultados Antes de atacar la pieza con los químicos, es decir cuando tenía el acabado espejo, se pudo observar que el material contaba con inclusiones, las inclusiones son defectos mucho más grandes que los cristalinos y normalmente aparecen en los materiales durante el proceso de fabricación o de algún tratamiento. Este contaba con inclusiones de ferrita y perlita.

Al realizar el ataque químico se observó cómo se delimitaban los granos observándolos en el microscopio, y al hacer la medición de este se pudo observar que era un acero de tamaño de grano 6 es decir según la formula Número de granos / pulg2 a 100X = 2G-1 Se tenía 32 granos / pulg2 a 100X, teniendo con esto que tenía entre 62 y 32 micras.

Se cree que la muestra es un acero al carbono hipoeutectoide.

Conclusiones. Podemos concluir de la práctica que debemos tener sumo cuidado en la preparación de la probeta que vamos a ver en el microscopio, ya que una simple raya que se nos pase puede no dejar bien la pieza metá za observada después del pulido nos muestra mucho del m inclusiones que le dan otras propiedades al material, y s debemos tener cuidado durante el ataque químico ya qu que le dejamos este puede no dejar ver la pieza y sus g y tenemos que pulir la pieza de nuevo. Además observam r al

acabado espejo tenemos que ir de una lija de mayor grano a una menor teniendo cuidado de no dejar ni una raya. Por ultimo aprendimos que la pieza debe ser cortada con sumo cuidado ya que si no sucede esto, la temperatura puede alterar las propiedades de la parte de la pieza que observaremos en el microscopio.

Bibliografía

|http://www.cuadernodelaboratorio.es/metalografia.html http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf http://ingenieria.sergiortellez.net/ingenieria-de-materiales/laboratorio-de-ingenieria-demateriales/metalografia-y-tratamientos-termicos/ http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/handle/132.248.52.100/1776?show=full...