ANALISIS METALOGRAFICO DE FUNDICIONES FUNDICIONES
OBJETIVOS
Determinar la micro estructura de fundiciones Correlacionar la micro estructura con una característica mecánica .
FUNDAMENTO TEORICO METALOGRAFÍA Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas. Entre las características estructurales están el tamaño de grano, el tamaño, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así corno la presencia de segregaciones y otras irregularidades que profundamente pueden modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal
FUNDICIÓN BLANCA Son aquellas en las que todo el carbono se encuentra combinado bajo la forma de cementita. Todas ellas son aleaciones hipoeutécticas y las transformaciones que tienen lugar durante su enfriamiento son análogas a las de la aleación de 2,5 % de carbono. En el laboratorio sea observada una microestructura microestructur a de una muestra de una fundición blanca, la cual está formada por dendritas de austenita transformada (perlita), en una matriz blanca de cementita.
Estas fundiciones se caracterizan por su dureza y resistencia al desgaste, siendo sumamente quebradiza y difícil de mecanizar. Esta fragilidad y falta de maquinabilidad limita la utilización industrial de las fundiciones " totalmente blancas ", quedando reducido su empleo a aquellos casos en que no se quiera ductilidad como en las camisas interiores de las hormigoneras, molinos de bolas, algunos tipos de estampas de estirar y en las boquillas de extrusión. También se utiliza en grandes cantidades, como material de partida, para la fabricación de fundición maleable.
FUNDICIÓN GRIS La mayoría de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutécticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono. El proceso de grafitización se realiza con mayor facilidad si el contenido de carbono es elevado, las temperaturas elevadas y si la cantidad de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio, es la adecuada. Para que grafiticen la cementita eutéctica y la proeutectoide, aunque no la eutectoide, y así obtener una estructura final perlítica hay que controlar cuidadosamente el contenido de silicio y la velocidad de enfriamiento. El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas (Fig.1-4), que son las que proporcionan a la fundición gris su característica fractura grisácea o negruzca. Si la composición y la velocidad de enfriamiento son tales que la cementita eutectoide también se grafitiza presentará entonces una estructura totalmente ferrítica (Fig. 1, x100 pulida). Por el contrario, si se impide la grafitización de la cementita eutectoide, la matriz será totalmente perlítica (Fig. 2, x400). La fundición gris constituida por mezcla de grafito y ferrita es la más blanda y la que menor resistencia mecánica presenta; la resistencia a la tracción y la dureza aumentan con la cantidad de carbono combinada que existe, alcanzando su valor máximo en la fundición gris perlítica. La matriz de una fundición gris es totalmente perlítica. Además, en la micrografía a 200 aumentos –igual que en la - se observan como unos granos blancos, los cuales resueltos a mayores aumentos (Fig. 4, x400) son, en realidad, esteadita . a mayoría de las fundiciones contienen fósforo procedente del mineral de hierro en cantidades variables entre 0,10 y 0,90%, el cual se combina en su mayor parte con el hierro formando fosfuro de hierro (Fe 3P). Este fosfuro forma un eutéctico ternario con la cementita y la austenita (perlita a temperatura ambiente) conocida como esteatita (Fig. 4), la cual es uno de los constituyentes normales de las fundiciones. La esteadita , por sus propiedades físicas, debe controlarse con todo cuidado para obtener unas características mecánicas óptimas.
DIAGRAMA HIERRO CABONO
PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES
Reactivos: - Alúmina - Vilella - Alcohol
Instrumentos: - Microscopio óptico - Lijar - Maquina desbastadora
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Cámara Maquina pulidora Alcohol Acrílico dental Probeta de broca Molde circular de PVC Sierra de corte
PARTE EXPERIMENTAL
PROCEDIMIENTO;
Corte: El tamaño de la muestra siempre que se pueda debe ser tal que su manejo no encierre dificultad en la operación el método usado es por Corte por Sierra este proceso produce severas condiciones de trabajo en frío y no es ventajoso. El corte mediante este método ocasiona superficies irregulares con valles excesivamente altos, dando como efecto más tiempo de aplicación de las técnicas de preparación de las muestras posteriormente se lo lleva al esmeril para igualar las superficie de la muestra.
Montaje de muestra: Con frecuencia, la muestra a preparar, por sus dimensiones o por su forma, no permite ser pulida directamente, sino que es preciso montarla es por eso que una vez cortada la probeta juntar con el acrílico dental y llevarlo al molde circular de PVC posteriormente una vez que se junten los materiales indicados después de haber solidificado se realiza el retiro de la probeta.
Desbaste: Después de montada la probeta, se inicia el proceso de desbaste sobre una serie de hojas de lijar con abrasivos más finos, sucesivamente El proceso de desbaste se divide en 3 fases: Desbaste grosero que viene a ser el lijar 220, desbaste intermedio que viene a ser el lijar 320 y 400 y desbaste final q es el lijar 600. Cada etapa de preparación de probetas metalográficas debe realizarse muy cuidadosamente para obtener al final una superficie exenta de rayas. Pulido: La última aproximación a una superficie plana libre de ralladuras se obtiene mediante una rueda giratoria húmeda cubierta con un paño cargado con partículas abrasivas que viene a ser en este caso la alúmina esto se realiza para eliminar pequeñas imperfecciones que pueda tener la probeta.
Ataque: Permite poner en evidencia la estructura de la broca en este caso poco a poco frotamos la probeta sobre este ácido y dejamos que se realice el ataque el ácido en la probeta por 5 segundos. Sacamos la probeta y la limpiamos rociándoles primeramente agua y alcohol sobre esta sin frotarla, solo sacudiéndola. Una vez seca llevamos la probeta al microscopio. usamos el reactivo llamado “vilella”
METODOLOGIA
CORTE
MONTAJE DE MUESTRA
DESBATE
PULIDO
ATAQUE QUIMICO
OBSERVACION
RESULTADOS Fundición blanca
FUENTE: WWW.google.com.pe
Fundición gris
FUENTE: WWW.google.com.pe
Fundición Gris:
Fuente: PROPIA
Interpretación de los resultados: Comparando la foto tomada en el laboratorio de la muestra preparada, con la fotografía de una microestructura ideal tomada de internet, la diferencia esta principalmente en la resolución de la fotografía. Se puede observar que el tipo de formación de los carbonos como hilos en ambas fotografías es similar. Entonces se puede concluir que la muestra analizada en una fundición gris de matriz perlítica. La característica principal de una fundición gris es que poseen una rotura frágil, no son dúctiles, pero si maquinables y de bajo costo de producción.
Conclusiones: -
Logramos determinar el tipo de fundición con la ayuda de la micro cristalización de los carbonos. Se logró también que a través de la microestructura poder determinar algunas propiedades mecánicas del acero tratado.
