GUÍA DE PRÁCTICAS -...

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES

GUÍA DE PRÁCTICAS:

MATERIALES

(MT-1113)

Sartenejas, abril de 2009

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales

Plan de Evaluación

Fecha Tema Lugar Actividad Evaluación

Semana 1 Viernes 24-04-09

Selección de Materiales Salón de

clases Ejercicios ASISTENCIA

Semana 2 FESTIVO 1 DE MAYO


Cristalografía y de propiedades mecánicas

Salón de clases Ejercicios ASISTENCIA


Diagramas de fases (Regla de la palanca)



TEMA 5. Deformación Plástica y

endurecimiento de metales, (incluye

problemas).

Salón de clases Clases de teoría

y ejercicios ASISTENCIA


Diagrama de Fe-C Salón de clases Ejercicios ASISTENCIA


Tratamientos térmicos del acero



Tratamientos térmicos de aceros y ensayo

Jominy

Laboratorio de fundición

Práctica de tratamientos

térmicos ASISTENCIA


Ensayos mecánicos Laboratorio de

ensayos mecánicos

Práctica de ensayos

mecánicos ASISTENCIA


Tratamientos térmicos de envejecimiento y

fallas mecánicas Salón de clases

1. Entrega Examen de Laboratorio

2. Ejercicios

Examen de las Practicas

15%


Fallas mecánicas/químicas



REVISION MEM 2do piso

oficina 207-B Revisión ASISTENCIA


NOTA: La NO asistencia a las prácticas de laboratorio traerá como consecuencia que no pueda entregar el examen. Por lo tanto tendrá cero (0) puntos en el laboratorio.

LINEAMIENTOS PARA LA REALIZACION DE LAS PRÁCTICAS

• Se debe asistir a las prácticas con pantalón largo, bata de laboratorio y zapatos cerrados, de no presentar estos requisitos no podrá presenciar la práctica y por lo tanto no podrá hacer entrega del Examen de Laboratorio.

• Deben ser puntuales a la hora de la realización de la práctica.

LINEAMIENTOS PARA ELABORACION, ENTREGA Y REVISION DEL EXAMEN DE LABORATORIO

• Las respuestas del examen deberán ser escritas a mano, con letra de molde, en hoja tamaño carta y en bolígrafo.

• El examen será entregado en grupos de tres (3) personas.

• La revisión se realizará única y exclusivamente en presencia del grupo evaluado y en presencia de TODOS SUS INTEGRANTES.

• La fecha límite de revisión es hasta el viernes 10-07-2009 (semana 12) hasta el medio día (12:00 p.m)


PRÁCTICA Nº1


TRATAMIENTOS TÉRMICOS EN ACEROS Y ANALISIS TERMICO

1. OBJETIVOS

� Realizar diferentes tratamientos térmicos a un acero AISI-1045.

� Comprobar experimentalmente el efecto de los tratamientos térmicos sobre las propiedades mecánicas de un acero AISI-1045

� Determinar la templabilidad de un acero AISI-1045 mediante el ensayo Jominy descrito en la norma ASTM A255-99 y comparar con otro acero.

2. ASPECTOS IMPORTANTES

Algunos aspectos importantes que el estudiante debe tener en cuenta para un mejor entendimiento de la práctica se mencionan a continuación:

� Como determinar la temperatura de austenización cualitativamente de un acero hipo-eutectoide para mantener durante un tiempo de austenización (tγ) establecido con un ∆T= 60ºC por encima de A3.

� Influencia de los elementos de aleación en los tratamientos térmicos de aceros. � ¿Cuáles son las curvas TTT adecuadas para el acero a tratar térmicamente, que Ud. puede

considerar? � Normas ASTM para los diferentes tratamientos térmicos a realizar. � Microestructuras esperadas al realizar los diferentes tratamientos térmicos. � Influencia de los diferentes tratamientos térmicos sobre las propiedades mecánicas del

acero bajo estudio. � Profundizar sobre los basamentos del Ensayo Jominy, y la norma sobre determinación de

la templabilidad de un acero (ASTM A255-99)

3. DESARROLLO EXPERIMENTAL

3.1. MATERIALES

� Probetas de material ferroso. � Pinzas, peto protector y careta. � Material refractario.

3.2. EQUIPOS

� Horno de resistencia eléctrica.


3.3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En el Laboratorio de Tratamientos Térmicos:

1) Introducir tres (3) probetas cilíndricas de acero AISI-1045 y dos (2) probeta Jominy AISI-1045 y AISI-1020 en un horno de tratamiento térmico que se encuentre frío.

2) Calentar el horno hasta la temperatura de austenización que fue determinada previamente según el tipo de acero. Cuando se alcance la temperatura, se debe esperar media hora antes de retirar las probetas.

3) Al finalizar el tiempo de mantenimiento, se deben realizar las siguientes actividades:

� Retirar una probeta del horno y colocarla rápidamente sobre un ladrillo refractario, dejar enfriar al aire sin agitar.

� Retirar una probeta y sumergirla rápidamente en el medio de temple (agua), agitándola durante el proceso.

� Retirar una probeta y sumergirla rápidamente en el medio de temple (aceite), agitándola durante el proceso.

4) Las probetas cilíndricas Jominy se le realiza el ensayo de acuerdo a las especificaciones establecidas en la norma ASTM A255-99, como sigue:

� Sacar la probeta del horno rápidamente y colocarla en el soporte indicado para realizar dicho ensayo, donde un chorro de agua chocará contra la cara del fondo de la probeta (ver figura 2).

Figura 2: Montaje experimental del Ensayo Jominy

� Dejar la probeta en el soporte durante 10 minutos.


En el Laboratorio de Metalografía:

1) La dureza de la barra del ensayo Jominy se debe medir longitudinalmente sobre la línea central de uno de los planos de la barra obtenidos por mecanizado, en escala Rockwell C a intervalos de 1/16” desde el extremo templado.

Cualquier otro aporte original que desee agregar a su examen, deberá ser consecuente con el formato del mismo y redundará en una mejor calificación.

4.- BIBLIOGRAFÍA

� A.S.M. “ASM Handbook: Mechanical Testing and Evaluation” Volumen 8. (1992). � A.S.M. “ASM Handbook: Metallography and Microestructures” Volumen 9. (1992). � ASTM A255-99 “Standard Test Methods for Determining Hardenability of Steel”. � Apraiz Barreiro, J. “Tratamientos Térmicos de los Aceros”. 8va Edición, Dossat, (1985) � Quintero, S., O. “Ciencia de los Materiales II”. U.S.B, (2004). � Quintero, S., O., “Transformaciones en Sólidos”. USB (2002). � Greaves Retal, “Practical Microscopical Metallography”. Chapman and Hall, (1967). � Reed - Hill, R. “Principios de Metalurgia Física”. Segunda Edición. (1979). � Verhoeven, J. “Fundamentals of Physical Metallurgy”. J. Wiley. (1974).


PRÁCTICA Nº2


ENSAYOS MECANICOS

1. OBJETIVOS

� Estudiar el ensayo de tracción, sus características, parámetros de ensayo y uso en la industria.

� Obtener las curvas de esfuerzo-deformación ingenieril.

� Obtener el coeficiente y el exponente de endurecimiento del acero AISI-1045.

2. ASPECTOS IMPORTANTES

Los aspectos a destacar en la realización de la práctica son:

� Ensayo de Tracción: Características, fundamentos teóricos, parámetros de ensayo, forma y dimensiones de las probetas según las Normas ASTM E 8 y A 370.

� Conceptos: esfuerzo ingenieril, esfuerzo real, esfuerzo de fluencia, esfuerzo máximo, esfuerzo de fractura, deformación ingenieril, deformación real, deformación de fractura, ley de Holloman, coeficiente y exponente de endurecimiento, Ley de Hooke, módulo de elasticidad, resiliencia, tenacidad, porcentaje de elongación, porcentaje de reducción de área, etc.

� Significado práctico del coeficiente de endurecimiento.

� Superficies de fractura más comunes en estos ensayos.

� Ensayo Charpy

3. DESARROLLO EXPERIMENTAL

3.1. MATERIALES

� Probetas de acero AISI-1045.

� Vernier rectilíneo.

3.2. EQUIPOS

� Máquina universal de tracción


3.3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1) Tomar mediciones de diámetro y de longitud (antes y después del ensayo) a cada probeta metálica y a la probeta de polímero, usando los instrumentos correspondientes.

2) Realizar a cada una de las probetas, una marca en la zona de alargamiento, Lo, de acuerdo a la norma ASTM E8.

3) Colocar la probeta en las mordazas de la máquina universal de tracción y realizar el ensayo a una velocidad de deformación indicada por el instructor.

4) Repetir el ensayo con cada una de las probetas.

5) Tomar fotografías de las diversas superficies de fractura.

6) Realizar el ensayo de dureza rockwell a la probeta de Jominy

7) Realizar el ensayo Charpy

Cualquier otro aporte original que desee agregar a su examen, deberá ser consecuente con el formato del mismo y redundará en una mejor calificación.

4. BIBLIOGRAFÍA

� Dieter, G. “Mechanical Metallurgy”. McGraw-Hill (1976)

� Shakelford, J. “Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros”. Prentice Hall, España (1998)

� ASM. “ASM Handbook: Heat Treatment”. Volumen 4. 2002

� ASM. “ASM Handbook: Mechanical Testing and Evaluation”. Volumen 8. 2002.

� Apraiz, J. “Tratamientos Térmicos de Los Aceros”. Editorial Dossat, 8va edición. Madrid, España (1985).

� Norma ASTM E 8-01. “Standard test methods for tension testing of metallic materials”.

� Norma ASTM A 370-05. “Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products”.

� Norma ASTM C109/C109M “Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. Or [50-mm] Cube Specimens)”.


ANEXO 1 En la siguiente sección se presenta todo lo referente a la preparación metalográfica. Este procedimiento será usado por el estudiante en asignaturas posteriores.


PREPARACIÓN METALOGRÁFICA, MICROSCOPÍA ÓPTICA

Y ATAQUE QUÍMICO

En la presente sección se menciona el procedimiento para una correcta preparación metalográfica.

EQUIPOS

� Cortadoras de disco. (Figura 1)

� Embutidoras de muestras en polímeros termoendurecibles. (Figura 1)

� Esmeril de Cinta. (Figura 1)

� Microscopio Óptico.

� Dispositivo de captura de imágenes.

� Pinzas para sujeción de probetas

PROCEDIMIENTO

1 CORTE Y MONTAJE DE PROBETAS

1) Seleccionar la muestra (probeta) a cortar de la pieza de interés.

2) Montar y sujetar con firmeza la pieza a cortar con las mordazas de la cortadora rotativa. Se debe tener cuidado en encender la bomba que suministra fluido refrigerante. El corte se debe hacer ejerciendo una presión constante y sin retirar el disco hasta que no se haya completado el mismo. No imprimir fuerzas extremas, tampoco se debe bajar o subir el disco abrasivo después de haber iniciado el corte, ya que se puede romper el mismo. Al finalizar el corte, y antes de extraer la muestra, apagar la máquina y verificar que el disco no esté rotando.

3) Realizar el montaje de la muestra de ser necesario. Para el manejo de la embutidora se deben seguir al pie de la letra las instrucciones especificadas por el manual del equipo, ya que este equipo opera a temperaturas considerables y elevadas presiones. Procurar utilizar guantes de protección térmica para manipular las partes calientes del equipo.

2 DESBASTE GRUESO

1) Desbastar, en la esmeriladora de cinta, la superficie de la muestra hasta obtener una superficie plana, cuidando de mantener un flujo constante de refrigerante.

2) Una vez que la superficie a observar esté totalmente plana, se debe lavar la muestra con abundante agua y limpiar el equipo. No dejar residuos de refrigerante en los alrededores.


Figura 1: Equipos empleados para llevar a cabo la preparación metalográfica de las probetas estudiadas: (a) Cortadora, (b) Embutidora, (c) Esmeriladora de cinta, (d) Desbastadora fina y (e) Pulidora.

(

(

(a) (b)

(c) (d)

(e)


3 DESBASTE FINO

1) Comenzando por el papel esmeril de menor número, desbastar la muestra moviéndola sobre el papel abrasivo en una misma dirección y sentido. La dirección del movimiento debe ser perpendicular a las huellas del desbaste grueso. El proceso culmina al desaparecer las huellas del desgaste grueso por la abrasión efectuada, o equivalentemente, cuando toda la superficie de la probeta esté cubierta por rayas paralelas a la dirección de movimiento.

2) Lavar muy bien la muestra con agua y colocarla, sobre el siguiente papel de esmeril, de manera tal que las rayas anteriores sean perpendiculares a las nuevas rayas (girandola 90º). Repetir este paso, hasta que estén borradas la totalidad de las rayas generadas en el proceso anterior. Se puede revisar con regularidad la desaparición de las rayas observando al microscopio la superficie de la muestra. Asegurarse de secar muy bien la muestra antes de colocarla en el microscopio, para ello se debe enjuagar con alcohol y secarse con aire caliente o aire comprimido.

3) Repetir el paso anterior hasta llegar al papel esmeril de menor número.

4) Al finalizar, lavar muy bien la probeta, con abundante agua y sus manos con agua y jabón.

Se debe limpiar con un paño la mesa de lijas, así como asegurarse de no dejar charcos de agua luego de finalizado el trabajo.

4 PULIDO

Este es uno de los pasos más críticos de la preparación metalográfica, por lo tanto antes de comenzar, se debe lavar muy bien con abundante agua el paño que se utilizará, para evitar la presencia de restos de metal o abrasivos que puedan estropear el proceso de pulido.

1) Graduar el grifo hasta tener un goteo de agua constante y agregar una pequeña cantidad del abrasivo de tamaño de partícula más grueso (suspensión de alúmina de 1 micrón, generalmente) al paño de pulido

2) Se debe colocar la muestra sosteniéndola firmemente sobre el disco rotatorio ejerciendo una presión moderada, para asegurar un pulido parejo y evitar que la probeta sea proyectada por el movimiento del disco.

3) La probeta debe moverse suavemente desde la periferia hacia el centro del paño y viceversa. También se puede girar en sentido contrario al movimiento del disco. La técnica y destreza para efectuar el pulido dependerá en gran parte de la muestra en estudio.

4) Cuando la etapa de pulido con alúmina de 1 micron sea culminada (lo cual se puede decidir al observar la probeta al microscopio y observar micro-rayas y defectos en la dirección de pulido), continuar el pulido con abrasivo de tamaño de partícula más fina (suspensión de


alúmina de 0,3 micrones, generalmente) o con algún otro tipo de abrasivo, esto dependerá de la muestra que se esté preparando.

5) Una vez que la muestra haya alcanzado una superficie plana tipo espejo, se debe lavar con abundante agua, posteriormente se rocía con alcohol y se seca con aire caliente o comprimido, evitando la presencia de rastro alguno de humedad que pueda crear confusión al momento del análisis microscópico.

Se debe colaborar con el mantenimiento del laboratorio y limpiar, con un trapo, todo resto de agua y de suspensión abrasiva que el trabajo haya podido dejar.

6) Observar la muestra pulida al microscopio, esta observación, dependiendo de la aleación, puede ser de significativa importancia a la hora de observar ciertos aspectos microestructurales, tales como inclusiones o por ejemplo laminas de grafito en el caso de una fundición, así como otros defectos propios del material (grietas y porosidades) e inclusive defectos generados en la etapa de pulido (colas de cometa y rayas). Es recomendable tomar fotografías en esta etapa.

El ataque químico es uno de los aspectos críticos de la preparación metalográfica, y el que quizá requiere de más cuidados a la hora de ser implementado. Se debe evitar el contacto de los reactivos químicos con la piel o con los ojos y utilizar guantes de látex y pinzas para sujetar la probeta mientras se sumerge en los reactivos de ataque. Evitar la aspiración de los gases generados durante la reacción de ataque, y en lo posible, trabajar dentro de la campana de gases.

7) Atacar la muestra con el reactivo que se haya seleccionado de acuerdo a las características de la muestra. Existen varias técnicas, pero puede hacerse por inmersión de la superficie pulida en el reactivo, o pasando delicadamente un algodón impregnado del reactivo sobre la superficie. Si se tiene alguna duda, se le debe plantear al instructor.

8) Una vez completado el tiempo de ataque, lavar cuidadosamente la muestra bajo el chorro de agua, rociarla con alcohol y secarla con aire caliente o comprimido.

9) Observar la muestra al microscopio y si ésta resulta sobre-atacada, repetir el proceso de desbaste fino (lijado) desde el último papel (grano más fino) y se debe volver a pulir en los paños la muestra. Volver a atacar acortando el tiempo del proceso. Si la pieza resulta sub-atacada, sólo se debe continuar el ataque por más tiempo.

10) Observar la muestra al microscopio bajo supervisión del instructor, con ayuda del encargado del laboratorio y fundamentándose en el criterio que usted debe haber desarrollado a la luz de sus conocimientos y de su preparación previa a la práctica, decida el aumento al que tomará la fotografía de la superficie atacada de la probeta. Se debe realizar un dibujo esquemático de las zonas donde se tomaron las micrografías.


11) Con la ayuda del instructor y del encargado del laboratorio, tomar fotomicrografías a diferentes aumentos (50X, 100X, 200X, 400X y 1000X) de la reglilla calibrada. Conservar las copias de estas fotos ya que serán requeridas tanto en esta práctica como en las subsecuentes.

12) Por último, se protege bien la probeta con algodón y se guarda en un recipiente bien identificado.

BIBLIOGRAFÍA.

� ASM. “ASM Handbook: Metallography and Microstructures”. Volumen 9. (1992).

� ASM. “Materials engineering dictionary”. (1992).

� ASTM E3-01 “Standard Practice for Preparation of Metallographic Specimens”.

� Avner, S. “Introducción a la metalurgia física”. MacGraw Hill. (1988). Cap. 1.

� Higgins, R. “Ingeniería metalúrgica”. Tomo I. Editorial C.E.C.S.A. (1978). Cap. 10.

� Kehl, O. "The principles of metallographic laboratory practice". MacGraw Hill. (1949).

� Vander Voort, G. “Metallography Principles and Practice”. MacGraw Hill. 1984. Cap. 2 y 3

� Vilella, J. “Metallographic technique for steel”. ASM. (1937).


NORMAS DE SEGURIDAD PARA EL LABORATORIO DE MATERIALES

1. LABORATORIO DE METALOGRAFIA

Normas de Seguridad en el manejo de Equipos en el laboratorio de metalografía.

� Cortadoras

Para seccionar las muestras se emplean cortadoras dotadas de discos abrasivos. Durante el corte de su muestra las recomendaciones a seguir son las siguientes:

� Seleccionar el disco dependiendo del tipo de material a cortar. En la parte frontal del equipo se encuentra una lista con las características y usos específicos de los distintos tipos de discos disponibles.

� Fijar firmemente la pieza a las mandíbulas de ajuste, de esta forma se evita el movimiento oscilatorio de la muestra, que puede causar que se parta el disco durante el proceso de corte.

� Cerrar la cubierta protectora del equipo.

� Antes de comenzar el proceso de corte asegúrese que exista flujo de refrigerante.

� Ejercer una presión moderada sobre la palanca de corte. Una presión excesiva podría producir la rotura del disco y/o sobrecalentamiento en la pieza alterando su microestructura.

� Al finalizar el corte debe limpiar los residuos que quedan en la cámara de corte, para contribuir al mantenimiento de la cortadora.

� Embutidoras

En el laboratorio existen embutidoras manuales y neumáticas. Estos equipos operan con presión y temperatura, por lo tanto se deben tomar las siguientes precauciones durante su manejo:

� Cuando se esté aplicando la presión en la operación de montaje, evitar que la aguja llegue a la zona marcada con la palabra “DANGER” (PELIGRO), ya que por efecto de la acumulación excesiva de gases, se puede producir una explosión, exponiéndose a daños severos.

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales � Para evitar quemaduras, se deben utilizar guantes de protección térmica cuando se retire la

muestra del equipo.

� Desbastadoras

Durante la operación de desbaste grueso se deben seguir las siguientes instrucciones:

� Biselar cuidadosamente los bordes de la probeta, para evitar roturas y desgarres en los papeles de lija y en los paños de pulido en las operaciones posteriores.

� Ejercer una presión moderada de la probeta contra la cinta abrasiva. Una presión excesiva distorsiona la superficie de la muestra, produciendo rayas profundas difíciles de eliminar.

� Sostener firmemente la pieza para evitar que esta sea proyectada por el movimiento de la cinta abrasiva y pueda lastimar a alguien.

� Al terminar el desbaste, lavar las probetas y manos con agua corriente para evitar el transporte de partículas gruesas al esmeril o lijas de grano fino.

� Limpiar y secar cuidadosamente el equipo.

� Pulidoras

En la etapa de pulido, las precauciones a tomar van orientadas a evitar la contaminación de los paños, para esto debe:

� Asegurarse que la muestra esté completamente limpia y libre de partículas superficiales.

� Utilizar el paño adecuado, dependiendo del tipo de muestra (ferrosa o no ferrosa) y de las diferentes granulometrías del abrasivo (1; 0,3 y 0,05 µm, por lo general). Frente de cada paño encontrará estas especificaciones.

� Lavar muy bien la muestra y el paño con abundante agua cada vez que cambie de paño.

� AI finalizar la etapa de pulido, lavar muy bien la muestra con agua, rociarla con alcohol y secarla con aire caliente. Evitar usar el aire a presión de la campana de gases porque contiene grasa y cierto grado de humedad.

� Si la muestra no va a ser observada inmediatamente al microscopio óptico, se debe guardar envuelta en algodón y debidamente identificada en los desecadores disponibles en el laboratorio. El almacenamiento de la muestra debe ser lo más hermético posible para evitar la formación de óxidos en la superficie que se desea analizar.

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales � Microscopios Ópticos

De todos los equipos que hay en el laboratorio de metalografía, los microscopios ópticos son los más delicados. Por lo tanto requieren de mayor cuidado por parte del operador. Para evitar daños en estos equipos, se deben seguir las siguientes instrucciones:

� Antes de usar el microscopio asegurarse de que las manos y la muestra estén completamente limpias y secas.

� No tocar los lentes de los oculares y objetivos.

� Nunca dejar que la muestra entre en contacto con los objetivos, lo cual puede ocurrir fácilmente durante el enfoque o al cambiar de un objetivo a otro.

� No dejar que se caigan al piso los oculares y objetivos porque se fracturan los lentes.

� Enfocar primero con los objetivos de bajos aumentos, empleando el tornillo de enfoque macro, cuando se haya visualizado la imagen, enfocar con el micro para la completa definición de la imagen.

� Maneje el microscopio con cuidado, sin movimientos bruscos, especialmente en la etapa de enfoque.

� Seleccionar una intensidad de luz menor que la máxima para evitar que los bombillos se quemen.

� Apagar el microscopio cuando termine de usarlo y cubrirlo con el forro plástico.

� No trabajar con muestras muy grandes y/o pesadas.

Normas de Seguridad en el manejo de Reactivos en el laboratorio de metalografía.

En las prácticas de laboratorio se hace necesario el uso de reactivos químicos para el ataque de muestras metalográficas. Estos agentes químicos son por lo general compuestos de ácidos orgánicos, álcalis de varias clases u otras sustancias complejas en solución con algunos solventes apropiados tales como agua, alcohol, etc. Todos los reactivos a utilizar son potencialmente peligrosos, lo que supone ciertos procedimientos para su manejo y mezclado. A continuación se citan algunas medidas preventivas:

� Es obligatorio el uso de batas. Sí no se trae la bata de laboratorio, no se podrá asistir a las prácticas.

� Utilizar guantes de goma.

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales � Para prevenir exposiciones o inhalaciones de gases tóxicos, la mezcla, manejo y uso de los

reactivos tiene que hacerse exclusivamente en la campana de gases.

� Sí por alguna razón se tiene contacto sobre la piel con el reactivo, lávela inmediatamente con agua y jabón. Informar al encargado del laboratorio para alguna otra indicación.

� Tener especial cuidado cuando trabaje con ácido fluorhídrico (HF), ya que puede formar ulceraciones al contacto con la piel. Además, cuando se trabaje con HF no utilizar recipientes de vidrio, debido a que es disuelto por el ácido. También son muy dañinos el HN03, H2S04 y AlCr3 ya que la inhalación de sus vapores puede causar irritación o daños serios en el sistema respiratorio.

Cuando se mezclen los reactivos, se deben aumentar las precauciones. Siempre adicionar lentamente el ácido, o el álcali al agua, alcohol o solución. Agitar de forma continua para evitar el sobrecalentamiento local. Una mezcla incompleta podría originar reacciones violentas.

Después de preparar el reactivo se debe colocar en un envase debidamente identificado. Cuando se terminen de manipular los reactivos, limpiar todos los envases que se utilizaron y dejar todo en orden.

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales OTROS ANEXOS

ANEXO 2: Determinación del aumento real de una fotomicrografía.

Para calcular el aumento real se utiliza la siguiente expresión:

AB

BAM

´´= Ec. 6.1

En donde:

M… aumento real.

A’B’… longitud medida con una regla sobre la fotomicrografía (mm).

AB… longitud real de la reglilla calibrada.

Ejemplo:

Para este cálculo debe tener una micrografía de la reglilla al aumento de la micrografía que desea hallar el aumento real. Además, la micrografía de la reglilla debe estar del mismo tamaño de la micrografía de su probeta.

Para determinar el aumento real en la figura 1 se debe medir con una regla entre los puntos X y Y, lo cual corresponde aproximadamente a 69 mm. Esta medida es entonces A’B’ en la ecuación 1. La medida real en este caso es 0,6 mm (0,1 mm por 6 divisiones), que corresponde a AB en la ecuación 1. Por lo tanto el aumento real sería:

Xmm

mmM 115

6,0

69== Ec 6.2

Figura 6.1: Foto de la reglilla calibrada.

Universidad Simón Bolívar MT-1113 Departamento de Ciencias de los Materiales Materiales ¿Cómo colocar una barra de aumento referencial sobre una fotomicrografía?

Suponiendo que el aumento real calculado es de 450X, se debe colocar una micromarca de referencia que mida 1 cm, indicando cuántos micrómetros (µm) hay en 1 cm de acuerdo al aumento obtenido:

mcm

m

X

cmµ

µ22

1

10

450

1 4

=⋅

Sin embargo es necesario expresar esta medida de manera más sencilla. En este caso se podría colocar una micromarca de una longitud de 25 µm (Figura 1). Para ello se hace una regla de tres:

22,2 µm ____________ 1 cm

50,0 µm ____________ L cm

L= 1,14 cm


ANEXO 3:

Tabla 1: Reactivos de ataque para realizar el análisis microscópico

Reactivo Composición Usos Observaciones

Ácido nítrico (Nital)

- Ácido nítrico blanco (HNO3): 1-5 mL. - Alcohol metílico o etílico (98% o absoluto): 100 mL.

En aceros al carbono: a) para oscurecer la perlita y dar contraste entre colonias de perlita, b) para revelar fronteras de perlita, c) para diferenciar la ferrita de la martensita

La rapidez de ataque aumenta; la selectividad disminuye y se incrementan los porcentajes de HNO3. El tiempo de ataque es de unos cuantos segundos a un minuto.

Cloruro férrico y ácido clorhídrico

-Cloruro férrico (FeCl3): 5g. - Ácido clorhídrico (HCl): 50 mL. - Agua: 100 mL.

Aceros aunteníticos al níquel y aceros inoxidables.

Hidróxido de amonio y

Peróxido de hidrógeno

- Hidróxido de amonio, NH4OH: 5 partes. - Agua: 5 partes. - Peróxido de hidrógeno, H2O2: 2-5 partes.

Generalmente empleado para cobre y muchas de sus aleaciones.

El contenido de peróxido varía directamente con el contenido de cobre de la aleación que será atacada. Inmersión o frotamiento por casi un minuto. Usar peróxido fresco para buenos resultados.

Persulfato de amonio

- Persulfato de amonio, (NH4)2S2O8: 10 g. - Agua: 90 mL.

Cobre, latón, bronce, plata, níquel, bronce alumínico.

Utilizarlo frío o hirviendo; inmersión.

Reactivo de Palmerton

- Óxido crómico, CrO3: 200g. - Sulfato de Sodio, Na2SO4: 15 g. - Agua: 1000 mL.

Reactivo general para zinc y sus aleaciones.

Inmersión con agitación moderada.

Molibdato de amonio

- Ácido molíbdico, H2MoO4 (85%): 100 g. - Hidróxido de amonio, NH4OH: 140 mL. - Agua: 240 mL. - Filtrar y añadir al ácido nítrico, HNO3: 60 mL.

Ataque rápido para plomo y sus aleaciones; muy apropiado para remover la capa gruesa de metal trabajado.

Frotar la muestra y lavar bajo chorro de agua de manera alternada.

Ácido fluorhídrico

- Ácido fluorhídrico, HF (conc): 0,3 mL. - Agua: 99,5 mL.

Examen microscópico general para aluminio y sus aleaciones.

Frotar con algodón suave por 15 s.

Ácido pícrico (Picral)

- Ácido pícrico, C6H2OH(NO2)3: 4 g. - Etil o alcohol de metilo (95% o absoluto): 100 mL.

Para todos los grados de aceros al carbono recocidos, normalizados, templados o revenidos, esferoidizados, austenizados. Para todos los aceros de baja aleación atacados por este reactivo

Ocasionalmente útiles para soluciones más diluidas. No revela las fronteras de grano de ferrita tan fácilmente como el nital. Tiempo de ataque de unos cuantos segundos a un minuto o más.

GUÍA DE PRÁCTICAS -...

Documents

Transcript of GUÍA DE PRÁCTICAS -...