UNIVERSIDAD NACIONA DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIER INGE NIERÍA ÍA MECÁNICA__________________ MECÁNICA_____________________________________ _____________________ __
Facultad de Ingeniería Mecánica
Curso:
Ciencia de los Materiales I
Info Inform rme: e:
Ensa Ensayo yo Meta Metalo logr gra aco co
Profesor a: Sección: #$ellido $aterno Cu&as
Ing. Luis Sosa !" #$ellido materno 'elás(ue)
%om&res Es$ecialidad *risto +air
Fec2a de $resentación:
M,
Código -/,-0 1*
-13//3-/1
1
Firma
UNIVERSIDAD NACIONA DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIER INGE NIERÍA ÍA MECÁNICA__________________ MECÁNICA_____________________________________ _____________________ __
ÍNDICE
OBJETIVOS……………………………………………………………………….…3 DESCRIPCION DE LOS MATERIALES ………………………………………....4 DESCRIPCION DESCRIPCI ON DEL PROCEDIMIENTO PROCEDIM IENTO LABORATORIO ……………………6 CALCULOS Y RESULTADOS …………………………....…………….…….…..9 CONCLUSIONES …………..14
Y
RECOMENDACION IONES
……………………….
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………..15 ANEXOS……………........…………… ANEXOS……………........…………………………… ……………………………… ……………………………1 ……………16 6 Pr!"r"#$%& ' (" !r%)*" ………………………………………..……..16 T")(" ' *"+",% -r"&%…………………………………….………... -r"&%…………………………………….………...….19 ….19
C/*$%&"r$%……………………………………………………………….0
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OBJETIVOS •
Pr!"r"r "'#"'"+&* &" +/*r" !"r" /r /%+*$'" " %)/r2"#$& +*"(%-r$#".
•
•
C%&%#r (%/ $!%/ $&2%(#r"'%/ & & /*'$% +*"(%-r$#%.
A'$r$r "(-&"/ &%#$%&/ "#r#" ' ("/ !r%!$'"'/ ' ("/ "// !r/&*/ & ("/ "("#$%&/ 78$rr%#"r)%&%.
•
E/*")(#r '$r&#$"/ 2$/"(/ &*r #"'" &" ' /*"/ "// & )"/ " ("/ $+-&/ %)/r2"'"/ !%r +'$% '( +$#r%/#%!$% !*$#%.
•
E/*$+"r: & )"/ " ("/ ;%*%-r"<"/ #"!*"'"/ & ( (")%r"*%r$%= ( #%&*&$'% ' #"r)%&% ' (%/ +"*r$"(/ /*'$"'%/.
DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES 3
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Microscopio Metalográfico
M$#r%/#%!$% Tr$&%#("r I&2r*$'%
Figura /. Microsco$io in4ertido del La&oratorio FIM
Má!i"a P!li#ora
Figura -. Ma(uina $ulidora ya con el dió5ido de aluminio
Pro$eta #e ca#a %aterial a e&a%i"ar' C%)r= Br%&#= A#r% ' )">% #"r)%&% ? A#r% ' +'$% #"r)%&%
4
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Figura ,. Pro&etas
Li(as ")%ero *+,- .,,- /,,- 0,,- +,,- *,,,- *.,,-*1,,
Figura 6. Li7as
Alco2ol 3 4ci#o N5trico
Figura 0. #lco2ol
Figura 1. #cido %itrico
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DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO -Primero se debe lijar en una sola dirección la probeta a examinar. Se debe lijar hasta que en la superficie de la probeta aparezcan líneas en la dirección en que se lijo y todas ellas paralelas.
Figura 8. Li7ado de las $ro&etas con ayuda del agua
-Luego se elige una dirección perpendicular a la que se tomó en el paso uno y se repite el mismo procedimiento hasta que las líneas anteriores desaparezcan y queden en su lugar líneas en la dirección perpendicular a la primera dirección de lijado.
-!na "ez hecho esto con la lija n#mero $%&& se repite el mismo procedimiento con cada una de las lijas hasta llegar a la m's fina ($)&*.
-Luego de asegurarse que la superficie a examinar este bien lijada se procede al pulido de esta. Para esto se la"a el pa+o del pulidor para e"itar rayar la superficie de la probeta.
-Se echa el dióxido de aluminio al pulidor y se humedece a+adiendo agua. 6
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-Se pule la superficie de la probeta e"itando en lo posible que esta se caiga.
Figura 9. Pulido de las $ro&etas
-!na "ez se terminó de pulir la probeta se pasa al ataque para esto se debe secar la superficie pulida y se elige el líquido de ataque adecuado en el caso del cobre y el bronce elegiremos ,cido ítrico y para el caso del acero de bajo y medio carbono elegiremos el ital. -Se procede a poner en contacto la superficie con el líquido de ataque por un periodo de entre % a $& segundos y se sumerge inmediatamente en agua.
Figura . #ta(ue (uimico
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-,l sacar la probeta del agua se debe secar la superficie hasta que quede bien seca. -Se obser"a en el microscopio el resultado el cual muestra la estructura cristalogr'fica del material que se est' examinando.
Figura /. Medición de una de las $ro&etas
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1.
CALC6LOS 7 RES6LTADOS COBRE' Pr$+r% *%+"+%/ &" +/*r" ' 1 !(-0 ' (" %*%-r"<" *%+"'" & ( (")%r"*%r$%@
L-% r/"(*"+%/ (%/ -r"&%/ !"r" !%'r #%&*"r(%/@ S-& ( +*%'% ASTM
INDICE DE 8RANO' N = Num!" # $!%&"' ("! (u)$%#% *u%#!%#% %=%um&+" &=,&#-* # $!%&" "0"+&*% 0 D/!>"&'%@
... /0 D( -r$#%@ N = 8 +
10 2
=13
E&*%&#/= r+!(""&'% N & H@ n = 1+
ln52 ln 2 n =¿
6.
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TAMA9O DE 8RANO' L%&-$*' !r%+'$" & ++ TABLAS@.30++ Gr"&%/K++0 TABLAS@ 1.4
:ORMA DE 8RANO' C%(+&"r/
0.
BRONCE' Pr$+r% *%+"+%/ &" +/*r" ' 1 !(-0 ' (" %*%-r"<" *%+"'" & ( (")%r"*%r$%@
L-% r/"(*"+%/ (%/ -r"&%/ !"r" !%'r #%&*"r(%/@ S-& ( +*%'% ASTM
INDICE DE 8RANO' N = Num!" # $!%&"' ("! (u)$%#% *u%#!%#% %=%um&+" &=,&#-* # $!%&" "0"+&*% 0
D/!>"&'%@
... /0
1
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D( -r$#%@ N = 3 +
8
=7
2 N & H@ E&*%&#/= r+!(""&'% n = 1+
ln28 ln 2
n =¿
5.
TAMA9O DE 8RANO' L%&-$*' !r%+'$" & ++ TABLAS@ .391++ Gr"&%/K++0 TABLAS@ 496
:ORMA DE 8RANO' D&'r$*$#"/
3.
SAE *,/1 Pr$+r% *%+"+%/ &" +/*r" ' 1 !(-0 ' (" %*%-r"<" *%+"'" & ( (")%r"*%r$%@
L-% r/"(*"+%/ (%/ -r"&%/ !"r" !%'r #%&*"r(%/@ S-& ( +*%'% ASTM
INDICE DE 8RANO' N = Num!" # $!%&"' ("! (u)$%#% *u%#!%#% %=%um&+" &=,&#-* # $!%&"
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"0"+&*% 0 D/!>"&'%@
... /0 D( -r$#%@ N =19 +
11 2
=24.5
E&*%&#/= r+!(""&'% N & H@ n = 1+
ln98 ln 2
n =7.61
TAMA9O DE 8RANO' L%&-$*' !r%+'$" & ++ TABLAS@ .030 ++ Gr"&%/K++0 TABLAS@ 143
:ORMA DE 8RANO' D&'r$*$#"/.
4.
SAE *,*, Pr$+r% *%+"+%/ &" +/*r" ' 1 !(-0 ' (" %*%-r"<" *%+"'" & ( (")%r"*%r$%@
L-% r/"(*"+%/ (%/ -r"&%/ !"r" !%'r #%&*"r(%/@ S-& ( +*%'% ASTM
INDICE DE 8RANO'
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UNIVERSIDAD NACIONA DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA_______________________________________ N = Num!" # $!%&"' ("! (u)$%#% *u%#!%#% %=%um&+" &=,&#-* # $!%&" "0"+&*% 0 D/!>"&'%@
... /0 D( -r$#%@ N = 20 +
14 2
=27
E&*%&#/= r+!(""&'% N & H@ n = 1+
ln108 ln 2
n =7
.5
TAMA9O DE 8RANO' L%&-$*' !r%+'$" & ++ TABLAS@.030++ Gr"&%/K++0 TABLAS@ 143
:ORMA DE 8RANO' C%(+&"r/
CONCL6SIONES
Los bordes de grano son de gran importancia en la determinación de las propiedades de un material.
Se determina la relación , mayor índice de grano menor tama+o de grano por lo tanto hay mayor resistencia mec'nica esto se debe principalmente a que los límites de grano anclan las dislocaciones impidiendo el mo"imiento.
,n'logamente tambi/n se determina , menos índice de grano mayor tama+o de grano por los tanto hay menos resistencia mec'nica.
0s posible obser"ar en la micro fotografía los constituyentes principales ferrita (1e2* cementita (1e3* perlita etc.
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Para poder obser"ar claramente los granos de un material deben estar adecuadamente pulidos y haber realizado tambi/n un adecuado ataque químico yaqu/ de la cantidad de lo contrario nos e podría determinar los constituyentes ni el índice de grano de una material.
BIBLIO8RA:;A
D%&"(' A/("&'= C$&#$" I&-&$r<" ' (%/ M"*r$"(/. E'$*%r$"( T8%+/%& E'$*%r/= 3r" '$#$&= 199.
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P48INAS DE INTERNET
G<" ' (")%r"*%r$%. 8**!@KK.').'./2K')K"r#8$2%K-$"K+#"&$#"$&-&$r$"K#$&#$"' (%/+"*r$"(/K010K$$K-$"3.!'
E&/"?% ' +*"(%-r"<". 8**!@KK/./#r$)'.#%+K'%#+&*'%&(%"'/K'$r#*K1955*&/$%&! '*1349113(*1349014"8-YXD+T9*PV-P#4R&0Q
ANE
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Corte #e la %!estra E(
#%r* / & !r%#/% & ( / !r%'# #"(%r= !%r r$##$&= ? / r"?" ( +*"(. S$ ( #%r* / +? "-r/$2%= &% 2r+%/ ( +*"( r+%/ /*'$"r /$&% (" /*r#*r" r/(*"&* ' (" *r"&/%r+"#$& /r$'" !%r ( +$/+%. P"r" r'#$r /*%/ #*%/ "( +<&$+%= 8"? *&r & #&*" ("/ /$-$&*/ 2"r$")(/@ ()r$#"#$&= #%r* " )">"/ r2%(#$%&/ ? !%#" !r/$& ' (" !r%)*" /%)r ( '$/#% ' #%r*.
L"/ #%r*"'%r"/ +*"(%-r$#"/ /*& !r%2$/*"/ ' /$/*+"/ ' rr$-r"#$&= r-("#$& ' (" 2(%#$'"' ' -$r% '( '$/#% ? ' (" !r/$& ' #%r*.
Des$aste Dr"&* ( !r%#/% ' '/)"/* / ($+$&"& -r"& !"r* ' ("/ r"?"/ !r%'#$'"/ & ( #%r*. S r"($" & &" !($'%r" +!("&'% '$/#%/ ")r"/$2%/ ' '$/*$&*%/ '$+*r%/ ' !"r*<#("= #"'" 2 +/ $&%/. C"'" 2 / #"+)$" ' '$/#%= / +? $+!%r*"&* ($+!$"r +? )$& (" !r%)*" #%& "-" ")&'"&* !"r" ($+$&"r (%/ !%/$)(/ r/*%/ ' !"r*<#("/ '( '$/#% "&*r$%r= "/< 2$*"+%/ / !r%'#"& r"?"/ !%r !"r*<#("/ 8"?"& !%'$'% '"r '( '$/#% "&*r$%r #"&'% /*"+%/ *r")">"&'% #%& & '$/#% ' -r"&% +/ $&%.
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P!li#o S r"($" #%& !",%/ /!#$"(/= '( *$!% ' (%/ *"!$#/ ' )$(("r. C%+% ")r"/$2%= / !' *$($"r !%(2% ' '$"+"&* % "(+$&". E( !r$+r% / "!($#" /!#$"(= !"r" ()r$#"r ? *&'r (" !"/*" '$"+"&* ? ( /-&'% #%& "-".
#%& & "#$* '
E& ( !($'% "!&"/ 8"? "rr"& ' +"*r$"( ? (% / !r*&' / ($+$&"r *%'"/ ("/ r"?"/ !r%'#$'"/ & !r%#/%/ "&*r$%r/. E( !($'% $&"($" #"&'% (" !r%)*" / & /!>% !r#*%.
Ata!e !5%ico E& /* !&*% (" !r%)*" / !("&" ? /* !($'"= / & /!>%. E( "*" <+$#% !%&'r ' +"&$$/*% (" /*r#*r" '( +*"( ?" "*"#"r (%/ )%r'/ ' (%/ -r"&%/ ? "#*"r ' +"&r" '$r&* " ("/ '$/*$&*"/ "// !r/&*/ & ( +*"(.
P"r" #"'" +*"( ? "("#$& / *$($" & r"#*$2% ' "*" '$r&*. E& ( #"/% '( "#r% ( +/ *$($"'% / ( NITAL= / !r!"r" '$/%(2$&'% #$'% &<*r$#% & *"&%(. C"&'% ( "#r% / $&%$'")( / /( r"($"r & "*" (#*r%<+$#%. E& (" %*%-r"<" "!"r# (" !r%)*" "&*/ ' /r *r"*"'" #%& N$*"(5 &<*r$#% & *"&%( "( 57. D/!/ '( "*" !r'r / )r$((%.
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Microscopio %etalográfico E( +$#r%/#%!$% +*"(%-r$#% / '$r&#$" '( %r'$&"r$%= &'"+&*"(+&*= & / /$/*+" ' $(+$&"#$&. L" ( &% !' "*r"2/"r ( +*"( ? !%r *"&*% (" ( &*r" & ( %)>*$2% '/!/ ' /r r(>"'" & (" !r%)*" +*($#". L%/ +$#r%/#%!$%/ +*"(%-r$#%/ /(& ((2"r & "#%!("'%r !"r" +%&*"r &" #+"r" %*%-r$#" % ' 2$'% ?" = !"r" !%'r /*'$"r +>%r (" /*r#*r" '( +*"(= / %)*$&& +$#r%%*%-r"<"/. E& (" $+"-& !' 2r/ (" !r%)*" /%)r (" !(*$&" '( +$#r%/#%!$%= ')">% /*& (%/ %)>*$2%/ ? " (" 'r#8" (" &* ' (.
ANE
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Figura //. ;a&la de tama
C6ESTIONARIO *> ?@! es el E"sa3o Metalográfico 0s el ensayo que utiliza la metalografía para estudiar microscópicamente estructurales de un metal o de una aleación.
.> ?E" ! casos se 2ace "ecesario el E&a%e" Metalográfico 0n el que queremos analizar la microestructura determinar su tama+o de grano y diferencias de las diferentes microestructuras de cada material dado.
> ?@! tipo #e polo a$rasio se 2a !tilia#o #!ra"te el p!li#o %ecá"ico #e las pro$etas 4emos utilizado la ,L!56, (7xido de aluminio ,l 87 3 * 1
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/> ?@! a!%e"to se 2a !tilia#o para o$serar las ra3as pro#!ci#as por el #es$aste co" la li(a S *$($% & "+&*% ' 1
1> ?@! ")%eros #e li(a 2a" si#o !tilia#os para el #es$aste #e la s!perficie 4emos utilizados 9 diferentes n#meros de lijas 8&& :&& 9&& )&& $&&& y $8&&.
0> ?@! reactio se 2a e%plea#o e" el ata!e !5%ico #e las pro$etas I"#i!e la for%a #e la aplicaci="> Para las probetas de cobre y bronce utilizamos el ;cido ítrico el procedimiento fue limpiar la superficie con alcohol sumergirlo 9 segundos y luego limpiar el reacti"o con agua. Para las probetas de ,cero de bajo y medio carbono utilizamos el ital el procedimiento fue similar al de las otras probetas pero con la diferencia que en "ez de 9 segundos eran $& segundos.
F> ?C=%o se o$tie"e la pro$eta %etalográfica E& ( &'"+&*% *%r$#% !($#% '*"(("'"+&* #%+ / (" !r!"r"#$& ' (" !r%)*" +*"(%-r$#".
+> ?C=%o se realia el %o"ta(e #e la pro$eta %etalográfica- c!a"#o sta es #e ta%aGo pe!eGo S$ (" +/*r" 2" " "+$&"r/ / (% /$#$&*+&* -r"&' #%+% !"r" />*"r/ #%& (" +"&%= &% / &#/"r$% +%&*"r(". L" +"?%r<" ' ("/ 2#/ (" +/*r" / '+"/$"'% !," #%+% !"r" !'" /%/*&r/ +$&*r"/ / !(= !%r *"&*%= / &#/"r$% &#rr"r(" & r/$&" !$#"s % &($#"/> T"+)$& !'& /"r/ r/$&"/ *r+%!(/*$#"/ *r"&/!"r&*/
H> ?@! co"stit!3e"tes se o$sera" e" los aceros al car$o"o
2
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Los constituyentes que se obser"an son 1errita y perlita.
*,> ?C=%o se realia la #eter%i"aci=" #el ta%aGo #e gra"o Q"? *r/ +*%'%/ !"r" '*r+$&"r ( *"+",% ' -r"&% ' & +*"(= +>%r r#%+&'"'%/ !%r (" ASTM= (%/ #"(/ /%&@ •
Mto#o #e co%paraci="' M'$"&* ( +*%'% ' !r)" ? rr%r / &#&*r" & !"*r& #%$&#$' #%& (" +/*r" & /*'$% ? &*%&#/ / '/$-&" ( *"+",% ' -r"&% '( +*"( !%r ( &+r% #%rr/!%&'$&* "( &+r% <&'$# '( !"*r& +$*% / *r"*"& ' +"&r" /+>"&*= & #?% #"/% / "#%/*+)r" /!#$$#"r ( *"+",% ' -r"&%/ & *r+$&%/ ' '%/ &+r%/ '&%*" ( !%r#&*"> "!r%$+"'% ' #"'" *"+",% !r/&*. E( +*%'% ' #%+!"r"#$& / +/ #%&2&$&* ? )"/*"&* !r#$/% & +/*r"/ ' -r"&%/ ' >/ $-"(/. E( &+r% ' *"+",% ' -r"&% & !' %)*&r/ #%& (" /$-$&* r("#$&@ N0&1 .
•
Mto#o Pla"i%trico' E/ ( +/ "&*$-% !r%#'$+$&*% !"r" +'$r ( *"+",% ' -r"&% ' (%/ +*"(/. E( #"( #%&/$/* & & #$r#(% ' *"+",% #%&%#$'% -&r"(+&* 19. ++ = 5 ++0 ' r" / *&'$'% /%)r &" r&$#r%%*%-r"<" % /"'% #%+% & !"*& /%)r &" !"&*"((" ' !r%?##$&. S #&*" ( &+r% ' -r"&%/ /*& #%+!(*"+&* '&*r% '( #
•
Mto#os #e i"tercepci="' E( +*%'% ' $&*r#!#$& / +/ r!$'% ( +*%'% !("&$+*r$#% ')$'% " (" +$#r%%*%-r"<" % !"*r& &% r$r +"r#"/ !"r" %)*&r & #%&*% "#*%. E(
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**> Deter%i"ar el ta%aGo #e gra"o e" la %!estra #e co$re> E& (%/ r/(*"'%/ %)*&$'%/ '( (")%r"*%r$% /*" #"(#("'% ( *"+",% ' -r"&% '( #%)r ( #"( @ L%&-$*' !r%+'$" & ++ TABLAS@.30++ Gr"&%/K++0 TABLAS@ 1.4
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