Informe Nº 5

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1. INTRODUCCIÓN. La observación o análisis macroscópico de piezas metálicas, es un método macrográfico que consiste en examinar por medio de la observación directa o por aumentos de 10X las estructuras y/o defectos ampliamente perceptibles en dichas piezas. El principal campo de aplicación de esta técnica macrográfica, como se indicó anteriormente, radica en la determinación de imperfecciones estructurales de tamaño apreciable [1], revelando aspectos y propiedades del material con el cual se confecciono una pieza metálica, relacionando la resistencia, ductilidad, tamaño del grano, entre otros, con la aparición de dichas imperfecciones. Esta técnica de observación macrográfica, puede ser llevada a cabo una preparación previa de las muestras a estudiar, realizando sobre la superficie de esta un desbaste grueso hasta terminaciones cada vez más finos observándose así grietas, cavidades o inclusiones, dicha preparación previa puede concluir en un ataque químico a la pieza revelando el modo en que fue realizado el tratamiento de mecanizado. Por otro lado este tipo de observación o análisis, puede ser realizado directamente sin preparación mecánica ni química previa, esto permite una mejor observación acerca del tipo de estructura presente en la pieza, los cuales puedes ser: estructura columnar y estructura dendrítica. La estructura columnar se produce a una baja velocidad de enfriamiento y en presencia de un fuerte gradiente de temperaturas [2], dando paso al crecimiento de granos alargados, orientados en una orientación particular [3]. Los granos de esta estructura o zona crecerán desde las áreas más frías de la pieza hacia la más caliente, en dirección opuesta al flujo de calor, lo que representaría un crecimiento perpendicular a la pared del molde, debido a esto los granos tendrán direcciones paralelas entre si repercutiendo en las cualidades anisotrópicas, es decir formaran planos diagonales lo que representaría zonas de debilidad. La estructura dendrítica o equiaxial, ocurre a diferencia de la anterior a una alta y constante velocidad de enfriamiento y por efecto de la nucleación durante la solidificación de los cristales permitiendo que crezcan en todas las direcciones [2], es decir orientándose al azar, presentando así una orientación cristalográfica aleatoria formando esqueletos cristalinos en forma de abetos.

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1. INTRODUCCIN.La observacin o anlisis macroscpico de piezas metlicas, es un mtodo macrogrfico que consiste en examinar por medio de la observacin directa o por aumentos de 10X las estructuras yo defectos ampliamente perceptibles en dic!as piezas" #l principal campo de aplicacin de esta tcnica macrogrfica, como se indic anteriormente, radica en la determinacin de imperfecciones estructurales de tama$o apreciable %1&, revelando aspectos y propiedades del material con el cual se confecciono una pieza metlica, relacionando la resistencia, ductilidad, tama$o del grano, entre otros, con la aparicin de dic!as imperfecciones"#sta tcnica de observacinmacrogrfica, puede ser llevada a cabo una preparacin previa de las muestras a estudiar, realizando sobre la superficie de esta un desbastegrueso !asta terminaciones cada vez ms finos observndose as' grietas, cavidades o inclusiones, dic!a preparacin previa puede concluir en un ataque qu'mico a la pieza revelando el modo en que fue realizado el tratamiento de mecanizado" (or otro lado este tipo de observacin o anlisis, puede ser realizado directamente sin preparacin mecnica ni qu'mica previa, esto permite una me)or observacin acerca del tipo de estructura presente en la pieza, los cuales puedes ser* estructura columnar y estructura dendr'tica" La estructura columnar se produce a una ba)a velocidad de enfriamiento y en presencia de un fuerte gradiente de temperaturas %+&, dando paso al crecimiento de granos alargados, orientados en una orientacin particular %,&" Los granos de esta estructura o zona crecern desde las reas ms fr'as de la pieza !acia la ms caliente, en direccin opuesta al flu)o de calor, lo que representar'a un crecimiento perpendicular a la pared del molde, debido a esto los granos tendrn direcciones paralelas entre si repercutiendo en las cualidades anisotrpicas, es decir formaran planos diagonales lo que representar'a zonas de debilidad" La estructura dendr'tica o equiaxial, ocurre a diferencia de la anterior a una alta y constante velocidad de enfriamiento y por efecto de la nucleacin durante la solidificacin de los cristales permitiendo que crezcan en todas las direcciones %+&, es decir orientndose al azar, presentando as' una orientacin cristalogrfica aleatoria formando esqueletos cristalinos en forma de abetos"La observacin de macrodefectos, es la principal finalidad de este mtodo de observacin macrogrfico, algunos de esos macrodefectos sern* -egregaciones* defecto presente en las estructuras dendr'ticas, producto de la difusin lenta de elementos como azufre y fosforo en el acero manteniendo latente las segregaciones dendr'ticas %.&, es decir, poseen una composicin qu'mica distinta a la formada inicialmente durante la solidificacin, por ende son lo /ltimo en solidificarse" 0nfluyen en la calidad de la pieza" 1ontracciones o 2ec!upes* el paso del estado l'quido al estado slido en un metal, produce una contraccin en su volumen, debido a que son ms densosen estado slido que en estado l'quido" 3ic!as contracciones originan cavidades si la solidificacin se inicia en toda la pieza" -i una de las superficies se solidifica ms lentamente que las dems, la contraccin aparece en forma de rec!upe %,&" ba)ando as' las propiedades mecnicas del metal, por la discontinuidad del material y por las impurezas que le acompa$an %.&" (orosidades* defecto presente siempre que los grases queden atrapados en la fundicin, y por lo general, las porosidades son ms abundantes y ms peque$as q las cavidades por contraccin y pueden distinguirse por su forma redondeada %4&" 5ambin pueden ser producidos por defectos en la alimentacin del metal fundido y a la presencia de la !umedad en el ambiente %.&" 6rietas* representan fisuras en las piezas y pueden ser de carcter superficial, por alg/n tipo de tratamiento mecnico como la laminacin, tambin pueden ser grietas de rectificado producidas por alg/n mecanizado en la terminacin"7 grietas o fisuras por calor causadas por las intensas deformaciones de contraccin que se crean en la pieza una vez culminada la solidificacin %4&"#xisten aspectos altamente diferenciables en las piezas metlicas, que no representa defectos en lasmismas, y pueden ser observadas sin preparacin previa o por alg/n tipo de ataque qu'mico, tenemos elcaso de* L'neas de 8luencia* formadas debido a que la estructura dendr'tica se encuentra desordenada en la fundicin, es orientada por el esfuerzo mecnico de alg/n procedimiento, y las segregaciones facilitan el ataque !aciendo visible estas formaciones" 2epresentan e indican el tipo de traba)o mecnico aplicado especialmente para la for)a o laminacin, de ser el primero el caso, las l'neas seguirn el contorno de la pieza, mientras que para el caso del segundo traba)o, las l'neas presentan un paralelismo ms exacto y pronunciado" 3e aparecer estas cortadas representan que existi la aplicacin del torno" -oldaduras* -e !acen visibles por medio de un ataque adecuado y preciso, permitiendo la identificacin del tipo de soldadura realizada, as' como el estado de la misma y los defectos que pueda tener ocasionado a las porosidades, y a otras causas"#n este orden de ideas, durante la realizacin de un ex!austivo anlisis macroscpico, es preciso elempleo de ciertas de tcnicas de registro o impresin de macroestructuras" #n la mayor parte de los casos las estructuras macrogrficas,son registradas por fotograf'a, emplendose para ello cmaras especialmente adaptadas para la macrograf'a %1&" La estructura tambin puede registrarse por contacto directo con alg/n papel fotogrfico directo de la probeta con la emulsin del mismo, adems tambin puede agregrsele alg/n reactivo qu'mico dando como resultado impresiones de fosforo y de xido"9na de las tcnicas ms empleadas es la impresin de azufre o de :aumann"La impresin de :aumann es principalmente aplicado para analizar la distribucin del azufre en los aceros %1&,La superficie cuya impresin interesa debe estas razonablemente desbastada y limpia dematerias extra$as suciedad y grasas" 1onsiste en sumergir el papel fotogrfico en una solucin de cidosulf/rico al +;, se coloca la pieza superficialmente preparada de cara sobre el papel, se comprime para dar como resultado el ataque sobre la extensin de la cara"2. OBJETIVOS.2.1 Objetivo Generales. #studiar las tcnicas alineadas al anlisis macroscpico como mtodo macrogrfico, para la determinacin e identificacin del tipo de estructura, macrodefectos, traba)o mecnico, y dems aspectos relevantes yo perceptibles sobre la superficie de una pieza de origen metlico"2.2 Objetivos Ese!"#i!os. #xaminar la superficie de piezas metlicas permitiendo la correcta identificacin y clasificacin del tipo de estructura presente en ella, as' como los defectos de solidificacin perceptibles sin preparacin previa realizada sobre ellas" #fectuar correctamente todos los procedimientos de preparacin de probetas que permitan un correcto reconocimiento de todos los aspectos presentes en la estructura de la pieza" #)ecutar de manera efectiva los ataques qu'micos predispuestos a realizar sobre las piezas una vez expuestas a la preparacin previa" 0mplementar las tcnicas de impresin de macroestructuras, espec'ficamente la impresin baumann y detallar las caracter'sticas o efectos que esta tcnica dar a relucir sobre la pieza o probeta expuesta a ella"$. %IST& DE '&TERI&%ES ( E)UI*OS.$.1 %ista +e 'ateriales. 1, piezas metlicas con caracter'sticas y defectos de solidificacin particulares" (apel fotogrfico" (apel abrasivo 0, +.0, ,+0, .00 y ?00" Lupa de mximo 10X de aumento" -olucin de 7oduro de (otasio al +0;" @cido sulf/rico al +;" Lminas de Aidrio" (a$os peque$os de limpiar" Blco!ol" Blgodn" Bgua" (inzas Cetlicas" 6uantes"$.2 E,-ios. 1ampana #xtractora" -ecador 2#C0D65ED, modelo --340?, 1+4 A, 40Cz, 1>F4G" Bpreciacin y capacidad no aplica" 3esbastadora elctrica, -0#C#D-H-1I91J#25, ++0H,>0A, Codelo E21KH.".. *ROCEDI'IENTO E/*ERI'ENT&%...1 &!tivi+a+ N01. ."1"1 (reparacin de (robetas"-eleccionar las piezas metlicas que sern evaluadas" (referiblemente deben ser de tama$o peque$o que permita una ms mane)able y menos tediosa preparacin"1olocar sobre una superficie o plano !orizontal el vidrio sobre el cual caern los residuos expulsadospor las piezas durante los distintos desbastes, lo cual tiene como finalidad permitir una limpieza ms fcil con la ayuda del pa$o peque$o"Bplicar a la pieza seleccionada una serie de desbaste progresivo de grueso a fino, empleando las li)as 0, +.0, ,+0, .00 y ?00="0mplementar la desbastadora elctrica de li)a >0, la cual permitir un desbaste grueso, ms rpido, preciso y constante"2ealizar desbaste progresivos con las li)as previamente establecidas, intermediamente entre cada desbaste se debe ir anotando las caracter'sticas observadas luego de cada uno de ellos, obteniendo as' los primeros datos experimentales cualitativos" Limpiar la superficie o cara de la pieza que es desbastada, con cada cambio de li)a, adems se debe rotar la pieza K0L en cualquier direccin para de esta forma borrar los trazos de)ados por la li)a anterior" 3etallar cuando se debe de)ar de li)ar, un indicativo es notar cuando las rayas o trazos producidos en la direccin anterior desaparezcan por efecto de la rotacin de los K0L y por el nuevo li)amientoM es decir, cuando se producen una nuevas rayas perpendiculares a las anteriores"#vitar con insistencia que la cara de la pieza o probeta entre en contacto con dedos, manos o cualquier otro ob)eto diferente a las li)as, debido a que pueden originar o agregar impurezas no deseadas que cambien el aspecto de la superficie"2epetir este procedimiento para cada una de las piezas seleccionadas