Informe: Ensayo Metalográfico UNI FIM

8/18/2019 Informe: Ensayo Metalográfico UNI FIM

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

FIM

METALOGRAFIA OPTICA

CURSO: CIENCIA DE LOS MATERIALES

PROFESOR: SAMPEN ALQUIZAR LUIS ALBERTO

INTEGRANTES: SECCION: C

• REYNOSO GODOY RONALD

• BRUNO VILLUGAS PERCY

• TRUJILLO ROMAN HARVEY

• COSME MONTAÑEZ RAY

1. OBJETIVOS:


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• Preparar adecuadamente una muestra para ser sometida a observaciónmetalogr!ica.

• "onocer los e#uipos involucrados en un estudio metalogr!ico.• $d#uirir algunas nociones acerca de las propiedades de las !ases presentes en

las aleaciones %ierro&carbono.• Establecer di!erencias visuales entre cada una de estas !ases en base a las

imgenes observadas por medio del microcopio óptico.• Estimar' en base a las !otogra!(as captadas en el laboratorio' el contenido de

carbono de los materiales estudiados.

). *+,-$E,TO TE/0I"O

a metalogra!(a consiste en el estudio de la constitución 2 la estructura de los metales 2las aleaciones. a !orma ms sencilla de %acerlo es e3aminando las super!icies metlicasa simple vista' pudiendo determinar de esta !orma las caracter(sticas microscópicas. Estee3amen se denomina macrogr!ico 2 de ellos se e3traen datos sobre los tratamientosmecnicos su!ridos por el material' es decir poder determinar si el material !ue tre!ilado'laminado' !or4ado' etc.' comprobar la distribución de de!ectos como grietas super!iciales'de !or4a ' rec%upes' partes soldadas' etc.

os e3menes macroscópicos se reali5an generalmente sin preparación especial' peroa veces es necesaria una cuidadosa preparación de la super!icie para poner de mani!iestolas caracter(sticas macroscópicas.El e3amen microgr!ico, es una t6cnica ms avan5ada 2 se basa en la ampli!icación dela super!icie mediante instrumentos ópticos 7microscopio8 para observar lascaracter(sticas estructurales microscópicas 7microestructura8. Este tipo de e3amenpermite reali5ar el estudio o controlar el proceso t6rmico al #ue %a sido sometido un metal'

debido a #ue los mismos nos ponen en evidencia la estructura o los cambios estructurales#ue su!ren en dic%o proceso."omo consecuencia de ello tambi6n es posible deducir las variaciones #ue e3perimentansus propiedades mecnicas 7dependiendo de los constitu2entes metalogr!icos presentesen la estructura8.os estudios ópticos microscópicos producen resultados #ue no solo son 9tiles a losinvestigadores sino tambi6n a los ingenieros.El e3amen de la microestructura es mu2 9til para determinar si un metal o aleaciónsatis!ace las especi!icaciones en relación a traba4os mecnicos anteriores' tratamientost6rmicos 2 composición general. a microestructura es un instrumento para anali5ar las!allas metlicas 2 para controlar procesos industriales.

Para un estudio de la estructura microscópica se necesita una preparación a9n mscuidadosa de la super!icie. ,o obstante el procedimiento de preparación de la super!iciees bsicamente el mismo para ambos ensa2os metalogr!icos.Esta e3periencia delinea una !orma de preparar muestras pe#ueas 7de acero blando8con el !in de reali5ar un e3amen metalogr!ico. os cuatro pasos bsicos #ue se re#uierenpara preparar la super!icie para su observación son:18 "orte transversal.


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)8 onta4e.;8 -esbaste 2 pulido.


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plstico se suavi5a 2 densi!ica. El en!riamiento se logra a presión' %asta #ue el plstico seendurece' 2 por 9ltimo se saca del molde el ob4eto 2a montado. En la !igura de la derec%ase muestra un monta4e de molde t(pico 2 a continuación se escribe el procedimiento aseguir.

a super!icie de la muestra #ue va a e3aminarse se coloca cara aba4o sobre la placa debase 2 el cilindro se desli5a sobre la muestra 2 la placa. uego se llena el cilindro conba#uelita' %asta la mitad o )@; de su volumen. Puesto #ue la ba#uelita se compacta' perola muestra no cambia de tamao' es necesario llenar a ma2or altura cuando la muestra espe#uea' #ue cuando es grande' a !in de tener un monta4e con las dimensiones. -espu6s'el embolo se inserta en el cilindro 2 alrededor del ensambla4e se coloca un calentador oelemento t6rmico.uego' ambos se colocan entre las planc%as de una prensa 2 se inserta un termómetro atrav6s de un soporte' por la parte superior %asta el cilindro. a presión se e!ect9a mientrasse contin9a el calentamiento. $ apro3imadamente 1


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claridad si se %an eliminado las ra2as ms gruesas #ue se %icieron en la operaciónanterior.El desbaste se da por terminado cuando se obtiene una cara per!ectamente plana' conra2as mu2 !inas en toda la super!icie' producidas en un solo sentido' por el papel deesmeril de ma2or !inura. "uando ms blando es el material' ma2or es la !inura del grano

del papel de esmeril utili5ado en 9ltimo t6rmino.

• PulioSe procede a %acer el pulido solo despu6s de lavar con sumo cuidado tanto las manoscomo la muestra' a !in de evitar cual#uier contaminación de la rueda de pulido. Esteprocedimiento se basa en el uso de una rueda cubierta con una tela' cargada con unasuspensión de al9mina. $l principio' la muestra se sostiene en una posición sobre larueda' sin %acerla girar' %asta #ue se %a2an eliminado la ma2or(a de las ra2as anteriores.uego puede %acerse girar con lentitud en sentido contrario al de rotación de la rueda'%asta #ue solo puedan verse las marcas de al9mina. a rotación de la muestra reduce aun m(nimo el peligro de !ormación de ranuras.

a muestra se %ace girar con lentitud en sentido contrario al de giro de la rueda tendiendoa obtener una super!icie especular. Si los pasos descriptos se reali5an debidamente' estepulido no debe re#uerir ms de dos minutos. os resultados del pulido pueden me4orarsesi esta 9ltima etapa de pulido se reali5a sobre la rueda girando a ba4a velocidad.Para pulir aceros dulces' casi siempre es conveniente usar una al9mina de grano ==.En otros metales 2 aleaciones pueden lograrse me4ores resultados si se acaba conal9mina reba4ada' ó3ido de magnesio' diamante en polvo o cual#uier otro tipo decompuesto pulidor #ue se dispone.El electropulido es adecuado para el acabado de gran numero de muestras id6nticas'puesto #ue re#uieren a4ustes 2 control cuidadoso. Por otro lado alguno de los me4ores

electrolitos constitu2e un peligro de e3plosión.

• Ata#ueEste permite poner en evidencia la estructura del metal o aleación. E3isten diversosm6todos de ata#ue pero el ms utili5ado es el ata#ue #u(mico. El ata#ue #u(mico puede%acerse sumergiendo la muestra con cara pulida %acia arriba en un reactivo adecuado' opasar sobre la cara pulida un algodón embebido en dic%o reactivo. uego se lava laprobeta con agua' se en4uaga con alco%ol o 6ter 2 se seca en corriente de aire. El!undamento se basa en #ue el constitu2ente metalogr!ico de ma2or velocidad dereacción se ataca ms rpido 2 se ver ms oscuro al microscopio' 2 el menos atacablepermanecer ms brillante' re!le4ar ms lu5 2 se ver ms brillante en el microscopio.

Por otro lado' en los metales con un solo constitu2ente metalogr!ico' los l(mites de granoestn su4etos a ata#ues selectivos' puesto #ue representan 5onas de imper!eccióncristalina e impure5as #ue aceleran el ata#ue local. $dems los granos con orientacionesdistintas son atacados con di!erente intensidad' dado #ue esta di!erencia en la orientaciónprovoca velocidades de ata#ue di!erentes.Se debe evitar el sobreata#ue' dado #ue la super!icie se puede manc%ar 2 tapar laestructura o producirse manc%as de corrosión.


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+n reactivo com9n utili5ado para atacar %ierros 2 aceros al carbono en general es el nital'#ue consiste en >D de cido n(trico concentrado en alco%ol et(lico 7en 1==cm; de alco%olet(lico >D agregar > cm; de ,O;F concentrado8.Para su aplicación' el nital se vierte en un plato 2 la muestra 7lavada 2 secadapreviamente8 se !rota con un algodón impregnado en nital. Por lo com9n es adecuado de

; a > segundos para #ue el ata#ue #u(mico sea adecuado. El nital oscurece la perlita 2pone de mani!iesto los bordes de la !errita. *errita 2 cementita blancos 2 perlita msoscura 7laminas claras 2 oscuras seme4ante a una impresión digital8. Inmediatamentedespu6s se lava la muestra con elevada agua corriente' se en4uaga con alco%ol 2 se secamediante un golpe de aire.

;. EG+IPOS E I,ST0+E,TOS +S$-OS

MICROSCOPIO PA$O DE %ILLAR

ALCO&OL SECADORA


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LI'AS


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• Para el acero en el ata#ue se uso )D ,ital 2 CD alco%ol a di!erencia del "u.

>.1. $"E0O -E B$JO "$0BO,O

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• +na ve5 se logra esto la muestra se podr relacionar con las propiedades

!(sicas 2 mecnicas #ue se desean.

. 0E"OE,-$"IO,ES

• En la etapa del ata#ue #u(mico' es importante saber e3actamente la

concentración del #u(mico para as( calcular el tiempo de ata#ue.• ientras se proced(a a li4ar la super!icie del metal es recomendable siempre

limpiar con agua mas no con la mano.• Para poder obtener la imagen en el microscopio' la super!icie del metal tiene

#ue tener un solo plano.

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