LABORATORIO METALOGRAFIA DEL ACERO

ALVARO URIBE

HERNANDO MACEA

JORGE RHENALS

ING: KELLY OVIEDO

ASIG: MATERIALES DE INGENIERIA II

UNIVERSIDAD DE CORDOBA

INGENIERIA MECANICA

MONTERIA CORDOBA

08-08-2012INTRODUCCINLa metalografa es la disciplina que estudia microscpicamente las caractersticas estructurales de un metal o de una aleacin. Sin duda, el microscopio es la herramienta ms importante del metalurgista tanto desde el punto de vista cientfico como desde el tcnico. Es posible determinar el tamao de grano, forma y distribucin de varias fases e inclusiones que tienen gran efecto sobre las propiedades mecnicas del metal. La microestructura revelar el tratamiento mecnico y trmico del metal y, bajo un conjunto de condiciones dadas, podr predecirse su comportamiento esperado.La experiencia ha demostrado que el xito en el estudio microscpico depende en mucho del cuidado que se tenga para preparar la muestra. El microscopio ms costoso no revelar la estructura de una muestra que haya sido preparada en forma deficiente. El procedimiento que se sigue en la preparacin de una muestra es comparativamente sencillo y requiere de una tcnica desarrollada slo despus de prctica constante. El ltimo objetivo es obtener una superficie plana, sin rayaduras, semejante a un espejo.

OBJETIVOS CONOCER LOS PASOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRACTICA DE METALOGRAFIA.

COMPRENDER EL CONCEPTO DE METALOGRAFIA.

SABER LA IMPORTANCIA DE UN ENSAYO METALOGRAFICO.

MATERIALESMICROSCOPIO METALOGRAFICO

1. Interruptor de encendido. 2. Perilla control de iluminancia: Controla la cantidad de lux que iluminan la muestra. 3. Tubo de observacin binocular. 4. Platina: Sobre ella se arreglan las probetas. 5. Portador del espcimen: Base sobre la que se encuentra la platina.6. Puente giratorio: Contiene el objetivo (lentes de aumento). En total son 4 lentes con aumento de 5x, 10x, 50x y 100x. 7. Control de movimiento en Y: Posiciona el portador del espcimen en el eje Y 8. Control de movimiento en X: Posiciona el portador del espcimen en el eje X 9. Perilla de ajuste fino: Ajuste de imagen fino. 10. Perilla de ajuste grueso: Ajuste de imagen grueso (8). PULIDORA La pulidora es utilizada para dar el acabado final a la superficie objeto de estudio, haciendo uso de lijas y paos especializados. Las partes de la pulidora son: 1. Discos de: Sobre ellos se arreglan los paos para realizar el pulimento. 2. Arandelas de: Su funcin es proteger los alrededores de los discos. 3. Tubo de desage. 4. Interruptor: Controla el paso de agua por la manguera de refrigeracin. 5. Manguera de refrigeracin. 6. Perilla: Controla la velocidad angular en los discos. 7. Interruptor de encendido. PROBETA

REACTIVOSNITAL: de 2 a 5% de cido ntrico en alcohol metlico.

MARCO TEORICOLa metalografa estudia la estructura microscpica de los metales y sus aleaciones.Antes de observar un metal al microscopio, es necesario acondicionar la muestra de manera que quede plana y pulida.Plana, porque los sistemas pticos del microscopio tienen muy poca profundidad de campo ypulidaporque as observaremos la estructura del metal y no las marcas originadas durante el corte u otros procesos previos.

Las fases de preparacin de la probeta metalogrfica son las siguientes:1. Corte de la muestra.2. Montaje (opcional)3. Desbaste4. Pulido5. Ataque qumico o electroltico.Corte de la muestra: El corte es un proceso en el que se produce calor, por friccin, y se raya el metal.Si el corte es muy agresivo, no veremos el metal que queremos estudiar sino la estructura resultante de la transformacin sufrida por el mismo. Para reducir estos efectos al mnimo, hay que tener en cuenta las siguientes variables: lubricacin, corte a bajas revoluciones y poca presin de la probeta sobre el disco de corte.Las cortadoras metalogrficas estn provistas de sistemas de refrigeracin, regulacin de la velocidad de giro del disco y de la presin de corte.Desbaste: Durante el proceso de desbaste se eliminan gran parte de las rayas producidas en el corte.Se realiza en una pulidora empleando discos abrasivos de distintos dimetros de partcula, cada vez ms finos.Cada vez que se cambia de disco, es muy importante limpiar muy bien la probeta con agua abundante para eliminar los posibles restos de partculas del disco anterior, as evitamos que se produzcan rayas por partculas que hayan podido quedar del disco anterior cuando estamos trabajando con un disco de grano ms fino.Pulido: Se realiza con paos especiales, del tipo de los tapices de billar.Como abrasivo, se puede utilizar polvo de diamante o almina. El primero se aplica con un aceite especial, para lubricar y extender la pasta de diamante y el segundo con agua.En el pulido apenas hay arranque de material y lo que se pretende es eliminar todas las rayas producidas en procesos anteriores. El pulido finaliza cuando la probeta es un espejo perfecto.Ataque qumico: En este punto la probeta es plana y est pulida, es un espejo.El propsito del ataque qumico es hacer visibles las caractersticas estructurales del metal o aleacin. El proceso debe ser tal que queden claramente diferenciadas las partes de la micro estructura. Esto se logra mediante un reactivo apropiado que somete a la superficie pulida a una accin qumica. Los reactivos que se sutilizan consisten en cidos orgnicos o inorgnicos y el lcalis disueltos en alcohol, agua u otros solventes.Para cada metal y aleacin se utiliza un reactivo de ataque diferente. En el caso del acero el ms utilizado es el NITAL, que se prepara disolviendo cido ntrico en etanol. Cuando el acero es inoxidable se suele realizar un ataque electroqumico.Microscopio metalogrfico: El microscopio metalogrfico se diferencia del ordinario, fundamentalmente, en su sistema de iluminacin. La luz no puede atravesar el metal y por tanto la luz entra en el objetivo despus de ser reflejada en la probeta metlica.Los microscopios metalogrficos suelen llevar un acoplador para montar una cmara fotogrfica o de video ya que, para poder estudiar mejor la estructura del metal, se obtienen microfotografas.En la imagen puede verse la probeta sobre la pletina del microscopio, debajo estn los objetivos y a la derecha la fuente de luz.TAMAO DE GRANOEl tamao de grano tiene un notable efecto en las propiedades mecnicas del metal. Los efectos del crecimiento de grano provocados por el tratamiento trmico son fcilmente predecibles. La temperatura, los elementos aleantes y el tiempo de impregnacin trmica afectan el tamao del grano.En metales, por lo general, es preferible un tamao de grano pequeo que uno grande. Los metales de grano pequeo tienen mayor resistencia a la traccin, mayor dureza y se distorsionan menos durante el temple, as como tambin son menos susceptibles al agrietamiento. El grano fino es mejor para herramientas y dados. Sin embargo, en los aceros el grano grueso incrementa la endurecibilidad, la cual es deseable a menudo para la carburizacin y tambin para el acero que se someter a largos procesos de trabajo en fro.Todos los metales experimentan crecimiento de grano a altas temperaturas. Sin embargo, existen algunos aceros que pueden alcanzar temperaturas relativamente altas (alrededor de 1800 F o 982 C) con muy poco crecimiento de grano, pero conforme aumenta la temperatura, existe un rpido crecimiento de grano. Estos aceros se conocen como aceros de grano fino. En un mismo acero puede producirse una gama amplia de tamaos de grano.

DESARROLLO DE LA PRCTICALo primero que hicimos fue entrar al laboratorio con nuestras respectivas batas, la profesora nos entreg a cada estudiante una probeta de acero de dimetro aproximado un 1 de pulgada (ver figura)

A continuacin se sigui con la etapa ms importante del ensayo, el pulimiento con lijas de diferentes calibres, este lijado se realiza en una sola direccin, la lija fue puesta en una superficie plana, y se iba humedeciendo con agua con el fin de que no se calentara la probeta, una vez el rayado de la superficie se encuentre en la direccin del pulido, se rota la probeta 90, se reemplaza la lija por una de mayor calibre y se repite el proceso. Las lijas que se utilizaron en este paso fueron de calibre 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360, 400 y 600.Luego de lijar la probeta, la llevamos a la pulidora, con el fin de alcanzar un acabado espejo, se utiliza almina como abrasivo, este proceso de pulido trmino cuando se alcanz el acabado espejo perfecto.Despus se procedi a realizar el ataque qumico a la probeta con nital a 2% durante un tiempo aproximado de 5 segundos y despus se enjuago la probeta para evitar la oxidacin.Por ltimo la probeta la llevamos al microscopio y se observ las caractersticas de cada probeta, se tomaron fotografas.ESTRUCTURA OBTENIDA

CONCLUSIONPor medio de la anterior prctica, se puedo concluir que el xito de una metalografa est en una excelente lijada y por ende un acabado superficial perfecto (tambin depende de un buen ataque qumico), ya que de esto depende una buena visibilidad de la superficie de la probeta en el microscopio.

En esta prctica pudimos darnos cuenta de las caractersticas del acero que tenamos en la probeta, debido a que fue diseada para ser analizado mediante la metalografa

BIBLIOGRAFIA -http://es.wikipedia.org/wiki/Metalograf%C3%ADa

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/villela_e_ij/capitulo4.pdf http://html.rincondelvago.com/metalografia.html

http://www.cuadernodelaboratorio.es/metalografia.html

http://www.slideshare.net/wilmervasquez/metalografia-tecnicas

Askeland, D.R. & Phul, P.P., 2004. Ciencia e ingeniera de los materiales. 4 ed. International Thompson editores, S.A.