Área de ingeniería

Laboratorio de Ciencias de los Materiales

INI-329

``Práctica de Metalografía``

Autor:

Juan Carlos Núñez Vásquez

Matricula/ID:

12-0081/1051669

Sección:

71

Profesor:

Laura Virginia Ramírez Cabrera

Fecha de Entrega:

2015/02/23

Metalografía

1. Objetivos:

1.1 Objetivos generales

Conocer el análisis metalográfico como técnica básica en la observación de la microestructura de una aleación y su importancia en el contexto de los materiales metálicos.

1.2 Objetivos específicos

Conocer e identificar los pasos necesarios para la preparación del proceso de metalografía, tomando en cuenta las observaciones.

Describir las propiedades micro estructurales obtenidas después de la preparación a través del método de comparación y la observación.

2. Referencias bibliográficas

Donald, A., Fulay, P., & Wendelin, W. (2012). Ciencia e ingeniería de materiales (Sexta edición ed.). México, D. F.: CENGAGE Learning.

3. Equipos utilizados

Simplimet II Handimet II Ecomet III Microscopio Metalográfico DM 2500 Secadora Aplicación de microscopio metalográfico Leica DM 2500

CES Edupack Granta Norma UNE-EN-ISO 2624 Instructivos de manejo de equipos

4. Materiales utilizados

Probeta de Acero y cobre Resina fenólica Agua Agua destilada Papel abrasivo de disco giratorio Lijas Polvo de óxido de aluminio Cloruro férrico Ácido nítrico Guantes Mascarillas

5. Desarrollo

5.1 Procedimiento

I. Montaje de probetas en resinaII. EsmeriladoIII. Pulimento gruesoIV. Pulimento finalV. Observación microscópicaVI. Ataque químicoVII. Observación microscópica y análisis de microestructura

5.2 Resultados obtenidos

5.2.1 - Describe cual es el procedimiento ideal para llevar a cabo una metalografía, y compárelo con los pasos llevados a cabo en el laboratorio.

I. Primero extraemos aquella parte de la muestra que deseamos observar con el microscopio, con una tronzadora (sierra) se extrae una porción cercana a la zona de interés.

II. El siguiente paso es meter esta muestra dentro de una pieza de polímero de alrededor de unos 20 o 25mm de diámetro que nos permita su adecuado manejo.

III. Después tomamos la probeta la cual será llevada a la esmeriladora, aquí se va puliendo en las diferentes lijas siempre girando a 90 grados cada vez que se vaya alternando, de modo que la probeta este pulida en una sola dirección siempre de arriba hacia abajo (puede dificultar o impedir la observación de la muestra) utilizando el agua como lubricante para que no sea destructivo al material. Observe siempre como va quedando su probeta.

IV. Luego pasamos a la Ecomet III, plato giratorio, en esta se consigue lapear la superficie de la muestra eliminando cualquier raya, se el paño sin pelos contiene un abrasivo de granulometría extremadamente fina que facilita la acción del abrasivo sobre la muestra y se utiliza dispersante de diamantes como lubricantes. En este paso se va observando ya un efecto de espejo o algo parecido.

V. A continuación seguimos con el pulido final se realiza en la misma máquina del plato giratorio, pero se tendrá ahora un material con pelo mediano este consiste lograr eliminación efectiva y rápida del material, en la que se pule aún más la probeta que tenga mejor rigurosidad y planitud. Cuando en ella solo se vean inclusiones no metálicas ya este paso se puede dar por terminado.

VI. Muchas muestras se pueden observar luego de haber realizado el pulido final pero normalmente no se contrastan suficientemente las fases, por esa razón se hace el ataque químico que selectivamente elimina determinadas zonas, para cada material se usan diferentes tipos de ácidos, introduciendo diferencias que puedan diferenciarse bien con el microscopio.

VII. Después del ataque se evalúa el metal bajo el microscopio se observan las diferencias y se le captura una foto.

5.2.2- Dibuje las microestructuras observadas y analiza lo siguiente:

Probeta de cobre

a) Presencia de defectos.

Como se puede observar en la figura, vemos que no se puede apreciar con perfección los granos y los patrones por problemas en los procedimientos anteriores, específicamente hubo problemas en el proceso de esmerilado, ya que cuando se terminó de este proceso se observaban dos planos en la probeta, aunque era muy mínimo.

b) Trayectoria de las grietas.

Se aprecia trayectoria de grietas en la probeta de forma de pendiente.

c) Forma de los granos.

Esta probeta muestra granos pequeños con un aumento de 200X y aunque no se ve con perfección podemos ver que tiene parecido al patrón 8.

d) Tamaño de los granos (a través de cálculo numérico).

No se puede calcular los tamaños de grano porque la probeta no está perfectamente procesada.

e) Numero de tamaño de granos.

A través del método de comparación, se podría decir que la imagen de la probeta es muy parecida al patrón 8 por lo que:

n=8.012

f) Limite de grano.

Los límites de grano para el cobre no son muy apreciables por errores de preparación.

g) Propiedades del material según las características anteriores.

h) Análisis

Esta probeta no llena los requisitos para poder hacer los cálculos adecuados para su debido análisis, aunque se ve algo de su micro estructura no podemos analizar a fondo porque hubo problemas con procedimientos previos al análisis y la observación.

5.2.3. Observe e incluya imágenes de cada una de las probetas pulidas antes y después del ataque química. Compare y analice.

Solo se tomaron fotos después del ataque químico por lo que no se puede comparar ni analizar la probeta de cobre. Esto fue un error en el procedimiento de la práctica. (Y solo se puede trabajar con la probeta de cobre).

5.2.4 Determinar el tamaño de grano medio de una muestra de cobre por el método de comparación

Comparando en ambas imágenes podemos ver cierto parecido al de la figura 3.10 que tiene un diámetro medio de grano 0.035mm y con el aumento de 200X podemos relacionarlo con la dimensión 0.012.

6. Conclusiones