GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Guía No 1 IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES METÁLICOS 1. OBJETIVO Reconocer los diferentes tipos de materiales metálicos de manera rápida y sencilla, utilizando métodos elementales.
2. FUND FUNDAM AMEN ENTO TOS S TEÓR TEÓRIC ICOS OS Aunque existen varias técnicas de caracterización caracterización de materiales (algunas de ellas muy complejas), mediante éste laboratorio se explican los métodos empíricos más comunes utilizados para la identificación y selección de metales.
2 .1
INSPECCIÓN VISUAL
La inspección visual es considerada como una de las herramientas fundamentales para realizar el primer acercamiento a una diferenciación entre materiales metálicos de distintos tipos. Es así como es posible determinar características como: el color,
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
2.4
TIMBRE
Este es un método muy utilizado en las fundiciones para diferenciar la fundición gris de la fundición nodular. - Fundición Gris: es un material frágil de baja resistencia a la tracción que cuando se golpea o se deja caer emite un timbre o sonido seco. - Fundición Nodular: es un material dúctil de mayor resistencia a la tracción que al golpearlo emite un timbre sonoro.
2.5
CHISPA
Es un método empírico que aunque no es muy exacto, es bastante utilizado para diferenciar los aceros, debido a que da muy rápidamente y a bajo costo la composición química aproximada del acero. Con éste se pueden detectar las diferencias más apreciables entre los aceros de alta y baja aleación. El ensayo consiste en presionar una muestra de acero contra una piedra de esmeril en rotación. La piedra arranca del acero pequeñas partículas y las calienta hasta la temperatura de fusión. Las partículas incandescentes son lanzadas dejando tras de sí una estela de un rayo más o menos de largo, de trazo seguido o interrumpido (rayo principal)
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
2.7
DENSIDAD: EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
La densidad es una propiedad empleada ampliamente para caracterizar los materiales y sustancias de todo tipo. Esta se define como la cantidad de masa en una unidad de volumen de la misma sustancia. De manera empírica es posible determinar la densidad mediante el principio de Arquímedes, el cual dice: “todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido (inmiscible, no solvente) experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado”. Así, al tomar el peso de una muestra y a continuación sumergirla en agua, es posible determinar el volumen desplazado y realizar el cálculo de la densidad mediante la fórmula ρ = m / V [g / cm3].
3. MATERIALES Y EQUIPOS
Diferentes tipos de metales Imán, Lima, Prensa Pita, Tijeras, Pinzas Probeta plástica graduada
4. PROCEDIMIENTO
Beaker Piedra de esmeril giratoria Guantes y gafas de protección Balanza digital
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
5.
CONSULTA
1. ¿Cuáles son las excepciones de los materiales metálicos ferrosos que tienen un comportamiento no ferromagnéticos? 2. ¿Cuáles son las excepciones de los materiales metálicos no ferrosos que tienen un comportamiento ferromagnéticos? 3. ¿Qué hace que un material metálico tenga la condición de ferromagnetismo? 4. ¿Cuáles son las excepciones de los materiales metálicos no ferrosos que producen chispa? 5. ¿Qué es la fractura en materiales metálicos, como se clasifica y qué importancia tiene conocer de este tema durante el desempeño como ingeniero? 6. ¿Qué métodos precisos existen para la determinación de la composición química de un metal puro o una aleación? 7. ¿Consulte las densidades de los siguientes metales y aleaciones: aluminio, cobre, estaño, Zinc, magnesio, titanio, plomo, níquel, cobalto; AA1060, AA2024, AA7075, AISI-SAE 1008, AISI-SAE 1030, AISI-SAE 1045, AISI-SAE 1070, AISI D3, AISI H13, AISI P20, AISI 304, AISI 410, AISI 430, ACI CA-6NM, ACI CF-8, ASTM A128 grado C, ASTM A536 grado 80-56-08, ASTM A532 clase II, tipo A
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
ANEXO 1: TABLA PARA IDENTIFICACIÓN DE METALES MEDIANTE CHISPA FORMA DE AISI Composici LA TIPO DE ón S IMÁGENES DE CHISPAS Standa ACERO CHI rd en % SP AS Ramillete con espinas, y puntas de lanza color rojo Líneas continuas, algunas espinas, formado por estallidos
Acero templado y revenido
Acero endurecid o
4140
0,42 C 1,1 Cr 0,2 Mo
0,21 C 1,3 Mn 1,2 Cr
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA primario. Muchos ramos pequeños Flujo de líneas amarilla, aclarando en el centro, formando espinas en los extremos Pocos estallidos finos de Carbono seguidos por club liso
Acero para herramient as aleado Mn
Acero para herramient as aleado W
02
0,90 C 2,0 Mn 0,4 Cr 0,1 V
S1
0,60 C 0,6 Si 1,1 Cr 0,2 V 2,0 W
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA naranja en la cabeza El flujo de líneas rojo oscuro con brillo en la punta de la lanza, pocas espinas Líneas del flujo rojas, punteada s oscuras con brillos en las cabezas
Acero de alta velocidad
Acero de alta velocidad
M2
T42
0,90 C 4,1 Cr 5,0 Mo 1,9 V 6,4 W
1.23 C 4,1 Cr 3,8 Mo 3,3 V 10,0 W
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
GUIA DE LABORATORIO MATERIALES METÁLICOS FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
ANEXO 2: TABLA RESUMEN DE MUESTRAS METALICAS
No. muestra
INSPECCION VISUAL Acabad o fabricaci Color Brillo ón
MAGN.
DUREZA [HRC]
CHISPA
FRACT TIMB URA RE Mas a
Si
No
<60 60 >60
Si
No
POSIBLE MATERIAL
DENSIDAD
(g)
D D teórica (g.cm -3 (cm3) ) (g.cm-3) Vol.
% Error