Practica 1 Metalografia1(2)

8/20/2019 Practica 1 Metalografia1(2)

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“PREPARACIÓN DE MUESTRAS METALOGRAFICAS”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

FECHA DE EMISIÓN: 07 DE AGOSTO, 2009FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 07 DE AGOSTO, 2012REVISIÓN: 0

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#0 CONSIDERACIONES TEORICAS

La Metalografía, es el estudio de la estructura cristalina de los metales y las aleaciones,y de las relaciones entre estas estructuras y las propiedades físicas de los metales.

La metalografía estudia microscópicamente las características estructurales de unmetal o de una aleación, el microscopio es la herramienta más importante delmetalurgista tanto desde el punto de vista científico como desde el técnico. Es posible

determinar el tamaño de grano, así como el tamaño, forma y distribución de variasfases e inclusiones presentes en el metal ue tienen gran efecto sobre las propiedadesmecánicas . La microestructura revelará el tratamiento mecánico y térmico del metal y,ba!o un con!unto de condiciones dadas, podrá predecirse su comportamiento esperado.

Las herramientas más importantes de los metalógrafos son el microscopio y los rayos". El e#amen microscópico de especimenes permite la determinación del tamaño, laestructura y la orientación de los cristales del metal. Mediante este tipo de e#ámenes,los metalógrafos pueden identificar un metal o una aleación, descubrir posiblesimpure$as y comprobar la eficacia de los tratamientos térmicos para su endurecimientoo templado.

El é#ito en el estudio microscópico depende en mucho del cuidado ue se tenga parapreparar la muestra. El microscopio más costoso no revelará la estructura de unamuestra ue haya sido preparada en forma deficiente. El procedimiento ue se sigueen la preparación de una muestra %figura &' es comparativamente sencillo y reuiere deuna técnica desarrollada sólo después de práctica constante. El (ltimo ob!etivo esobtener una superficie plana, sin rayaduras, seme!ante a un espe!o. Las etapasnecesarias para preparar metalograficamente una muestra son las siguientes)

&.* Muestreo.+.* Monta!e..* Esmerilado burdo o tosco.-.* ulido intermedio.

/.* ulido fino.0.* 1taue.

1l obtener la muestra por corte, ya sea con una segueta o con un disco abrasivo decorte, se introducen defectos en el material como son microgrietas y deformación %ver figura +', los cuales deben ser eliminados en el proceso de desbaste de la superficie dela muestra durante la preparación metalográfica, esto con el fin de llegar a una $ona


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2ig. &.* Etapas de la preparación metalográfica.

del material ue no haya sido afectada por el proceso de toma de la muestra. Este esel primer paso para hacer una adecuada preparación metalográfica y para reali$ar unanálisis microestructural más e#acto del material en estudio.

3urante el proceso de desbaste la superficie a pulir es pasada por una serie de li!as,


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2ig.+.* Esuema ue muestra las $onasafectadas por el corte de un material.

2ig. .* Muestra de cobre, ue muestrala $ona rugosa y la $ona afectadadebido al corte del metal.


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desde grano grueso hasta grano más fino, con lo cual la superficie va disminuyendo surugosidad %figuras - a y b', preparando la superficie para su posterior pulido, durante elcual se obtiene un acabado muy terso de la superficie y con un aspecto especular %tipoespe!o'.

2ig. -.* La figura a' muestra la superficie de la muestra metálica después del desbaste con li!agruesa %p. e!. li!a grado +-4' mientras ue la figura b' muestra la superficie del metal despuésdel desbaste con li!a más fina %p. e!. li!a grado 044'.

En la etapa de pulido se utili$a un disco giratorio con un paño en el cual se le adicionael medio abrasivo, ue puede ser en forma de polvo o en pasta de diamante, se colocala superficie de la pie$a a pulir sobre el paño y el abrasivo va dando el pulido a la pie$a.5omo se muestra en la figura /

a' b' c'2ig. /.* Las figuras a' y b' muestran como el abrasivo de pulido remueven el material de lapie$a ue se esta preparando metalográficamente6 lo cual se ve refle!ado en la superficie de lafigura c.

1l término de esta práctica, la muestra seleccionada para la preparación metalográficadebe ser una superficie plana, sin rayaduras, seme!ante a un espe!o6 una muestrametálica pulida se verá en el microscopio metalográfico como se muestra en la figura 06 mientras ue una muestra atacada con un reactivo adecuado, se verá como se


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muestra en la figura 7.

2ig. 0.* 8uperficie pulida de un acero 2ig. 7.* 8uperficie de un acero atacada con reactivo nital*+.

En las siguientes figuras se muestran aspectos microestructurales de algunos metales,nótese ue los metales y aleaciones tienen características microestructurales muydiferentes, lo cual esta en estrecha relación con sus propiedades mecánicas.

a' b' c '2ig. 9.* La figura a' es una superficie metálica perfectamente pulida en la ue se muestra

porosidad del material el cuál es un defecto muy com(n en los metales6 en la figura b' semuestra la superficie atacada de una aleación 1l*Mg, en la ue se aprecian sus microconstituyentes6 la figura c' muestra la superficie atacada de un acero templado.

Es importante seleccionar adecuadamente el reactivo de ataue ue se va a utili$ar enel material en estudio, para lo cual se tiene ue tomar en cuenta el tipo de aleación y lacaracterística microestructural ue se desea revelar, como puede ser) el límite degrano, los precipitados, las fases, etc.

$0 O!%ETIVO DE LA PRACTICA


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E& '&()*+ -.-/ /-'/'/ )-'&+3/456')-*- (*' )(-/')-&56' - '6-/+, '/' +.-/8'/ ( 6'/'6-/56')56/+-/(6(/'&- ')';+ - 3/'*+, 4'-, +/+5',5*6&(5+*- *+ )-&56', -6< = /-&'65+*'/&' 6+* &'/+5-'- )-6*56' -& )'-/5'&

>0 E?UIPO UTILIZADO5ortadora de disco abrasivo %1brasimet +', marca :uehler6 Mesa de desbaste%;andimet +' marca :uehler6 ulidora de disco giratorio % Ecomet ', marca :uehler68ecadora de muestras %


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La muestra se lleva a la mesa de desbasteue contiene li!as de grado +-4, +4, -44 y044 %grado grueso a grado fino'. La superficiede la muestra obtenida ue se va a pulir debeser pasada por cada una de estas li!as hastaobtener una superficie tersa y lo más planaposible.

2ig. &4.* Mesa de desbaste.

La muestra pasada por li!a 044, es sometidaal pulido en una máuina con disco giratorioue tiene un paño el cual debe humedecersecon agua y se utili$a un polvo abrasivo %1l+='conocido como al(mina, con el cual se formauna pasta ue permite obtener una superficieplana, libre de rayaduras, seme!ante aun

espe!o %ver figura 0'.

2ig. &&.* Máuina para pulido.

Bna ve$ ue la muestra esta pulida debe observarseal microscopio la superficie y debe verificar ue efec*tivamente esta libre de rayaduras. 3ebe reali$ar unaobservación minuciosa de la superficie del metal alestado pulido anotando todo lo ue observe %tomarfotos'.

osteriormente realice el ataue de la superficie pulidacon el reactivo de ataue adecuado %depende del metal'y observe al microscopio los cambios ocurridos en lasuperficie atacada en la cual se debe revelar la micro*estructura del metal %tomar fotos'.

2inalmente analice las superficies pulida y atacada del metal en cuestión, identifiue


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2i . &+.* Microsco io metalo ráfico


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los constituyentes o las fases presentes en el material, obtenga la dure$a CocDell dela pie$a y relacione la microestructura observada del material con la dure$a obtenida.

100 RESULTADOS

En el cuadro de la derecha ponga una micrografía ue muestre los constituyentes delmetal preparado metalográficamente e identifíuelos por comparación con

micrografías ue se encuentran en la bibliografía.

T5+ - A6-/+:

Muestra de acero 10__0 pulida Muestra de acero 10__0 atacada

D(/-' HR -& '6-/+ 100 :

110 O!SERVACIONES


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120 CONCLUSIONES

SIRNES NUEZ %ULIO CESAR:Bn ensayo de metalografía se reali$a con el fin de obtener toda la información ue esposible encontrar en la estructura de los diferentes materiales. 5on la ayuda de unmicroscopio en donde se pudo observarla estructura de ciertas muestras, ue nospermitió deducir ue tipo de aleación se tiene, contenido de carbono %unaapro#imación' y tamaño de grano. El ensayo de metalografía nos permite relacionar los

resultados delas muestras con las propiedades físicas y mecánicas ue se deseanobtener de un material para un uso determinado.

Lo ue se vio en le microscopio fue cementita, ferrita y perlita.


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.* HJué es el nital*+, como se prepara y para ue tipo de materiales se utili$aIC) Bn reactivo com(n para atacar hierros y aceros al carbono en general es el nital,ue consiste en /K de ácido nítrico concentrado en alcohol etílico %en &44 cm dealcoholetílico?/Kagregar/cmde;G=concentrado'.

ara su aplicación, se toma la muestra con unas pin$as con la cara pulida hacia arriba,se vierte unas gotas de nital sobre la muestra %lavada y secada previamente'asegurándose ue el nital cubra toda la cara %con algunos movimientos de la pin$a'.or lo com(n es adecuado de a / segundos para ue el ataue uímico seaadecuado. El nital oscurece la perlita y pone de manifiesto los bordes de la ferrita.2errita y cementita blancos y perlita más oscura %láminas claras y oscuras seme!ante auna impronta digital'. Fnmediatamente después se lava la muestra con elevada aguadestilada, se en!uaga con alcohol y se seca mediante un golpe de aire.

ara la fi!ación del revelado y evitar la o#idación de la muestra se puede usar una lacafi!adora en forma de aerosol proyectándola sobre la superficie adecuada.

-.*HJué reactivo de ataue utili$aría si uisiera hacer un e#amen microscópico generalde aluminio de uso aeronáuticoIC) 1cido hidrofluorico composición) ácido hidrofluorico 4./ ml y agua ??./ ml

/.* HJué utili$aría para atacar titanio de uso aeronáuticoIC) ersulfato de amonio

0.* H3etermine la resistencia a la tensión de acero determinado y compárela con datosbibliográficos

7.* 3e acuerdo con el tipo de acero determinado y con el uso del diagrama de euilibrio

2e*5, calcule la cantidad de fases presentes.


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1#0 !I!LIOGRAFIA• Fntroducción a la metalurgia física, 1vner 8ydney, Mcra*;ill

• 5iencia e Fngeniería de los Materiales, 1sDeland 3onald,


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>0 RESPONSA!ILIDADES5.0.1 J? *+/*)/( 8 T*,,/(.

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120 REGISTROS12.0.1 ( /(7,)*( ,* R/79 ,( E(*8( +/@

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1#0 REVISIONES* /;(9 8 *)7*,>*9 () /) ( */@ ** 5*( *)( ( ( (*/.

1$0 !I!LIOGRAFA14.0.1 N"K-EC-1!025-I"NC-2000 ISOIEC 1!025L1$$$ MR0 LISTA DE DISTRI!UCIÓN15.0.1 R((*+, A(:7/*) ,* C*,* O/:*,15.0.2 *+/*)/ E(*8 "*)/*,( 1/*. C*15.0.3 D*/)*) *+/*)/( 8 T*,,/(.


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