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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIA ”

“

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FISICAS Y FORMALES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TEMA DE PRÁCTICA: Ensayo de chispa CURSO: Ciencia e Ingeniería de Materiales

GRUPO DE LABORATORIO: 07 ALUMNO: Karla Mogrovejo Calachahuin JEFE DE DE PRÁCTICA: Ing.José Delgado Delgado Bastidas 2019 AREQUIPA – PERÚ PERÚ

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2 Ciencia e Ingeniería de Materiales

Práctica N°2 Ensayo De Chispa ............................................................. ............................................................................................................... .................................................. 3 I.Objetivo................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. 3 II.Marco Teorico .................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... .. 3 Prueba de la chispa ............................................................................................................. ............................................................................................................................. ................ 3 Reconocimiento del acero .................................................................................................................. .................................................................................................................. 4 Identificacion de los aceros por las chispas ........................................................................... ........................................................................................ ............. 6 Características de las diferentes tipos de chispas según la . Influencia de los componentes : .......... .......... 7 Cuadro de identificacion de los aceros segun la chispa chi spa.................................................................... ...................................................................... .. 8 III.MATERIALES Y EQUIPOS ........................................................ ..................................................................................................................... ............................................................. 9 Materiales ................................................................... ......................................................................................................................................... ........................................................................ .. 9 Máquinas. ................................................................... ......................................................................................................................................... ........................................................................ .. 9 IV. PROCEDIMIENTO: .............................................................................................................. ............................................................................................................................ .............. 10 V.RESULTADOS Y ANÁLISIS......................................................... .................................................................................................................... ........................................................... 11 ANÁLISIS: .............................................................. .................................................................................................................................... ................................................................................. ........... 18 VIII.ANEXOS Y ACTIVIDADES ENCARGADAS .......................................................................................... .......................................................................................... 31
















Práctica N°2 Ensayo De Chispa I.Objetivo Al culminar la presente práctica práctica el alumno estará capacitado para: 

Identificar mediante el ensayo de la chispa, de modo simple y aproximado, el tipo de acero que se ensaya



Usar de modo seguro y adecuadamente las máquinas y el equipo necesarios.

II.Marco Teorico P r ueb ueba a de de la chi chispa spa A través de este ensayo somos capaces de identificar características como el color, forma y grado de dispersión de las chispas al esmerilar e smerilar un acero o fundición con el propósito de poder tener información de la clase y de la composición del material (acero) que vamos a someter a la prueba. Este ensayo constituye una prueba rápida para reconocer aceros. Esta prueba se realiza sometiendo la pieza de acero al contacto con la piedra esmeril, en ese momento ,se producen chispas ,las cuales , dependiendo del tipo de acero tienen características especiales La chispa que obtenemos es producida por el hecho de que al acercar una probeta de acero a la muela del esmeril, el movimiento giratorio provocara un arranque de partículas del material que por la fricción provocara que sean calentados hasta su punto de fusión, así las partículas incandescentes de acuerdo a la presión aplicada y a la composición que presenten dejaran una estela que puede ser larga, l arga, corta, interrumpida o continua. Esto es posible ya que la piedra esmeril , contiene principalmente esmeril esmeril,que es un
















mezclado, hercinita mezclado, hercinita y magnetita y también rutilo también rutilo (titania).Por (titania).Por lo que la piedra esmeril tiene gran dureza . Si es que la probeta probeta es un acero con carbón considerable , será una una chispa con más explosciones y diferente forma .De esa manera , se puede clasificar la pieza como perteneciente a un grupo determinado de aceros, a través de comparaciones con una tabla de colores de composición conocida. Es importante aclarar que no todos los materiales materia les presentan chispas,por ejemplo ,el bronce no produce chispa por su ausencia de carbono. En los aceros , se producen chispas por el hecho de que que cuando es calentado por la fricción del esmeril . se quema el hierro y los demás componentes del acero. Y que por acción del oxígeno del aire forman productos de oxidación, en el caso del carbono, por ejemplo, forma productos como CO y CO2 CO2 ya que estos productos son gases, gases, las partículas del material saltan, explosionan, y las estelas se extienden hacia diferentes direcciones. Por tanto, las formas que presenten estas estelas serán producto de la composición el acero.

R eco conoci nocim mi ent ento o del del ace acerr o Como se habló en el apartado de prueba de chispa , el reconocer el acero se puede dar ya que las chispas que produce al entrar en contacto c on el esmeril , llegan a ser variadas y con características distintas.A continuación , se hablará del acero dulce , el acero rápido y el duro , y como es que se pueden identificar sus chispas

Ac A cero dulce ulce ,sua ,suave o acer o al carbono rbono : El acero dulce representa la parte más grande de producción de acero y se uti liza en un amplio rango de aplicaciones. Contiene niveles de carbono que se sit úan entre el 0,15% y el 0,25%, casi hierro puro, que además es muy dúctil y resistente a la corrosión.
















Valencia , Díaz , Pilco ,Delgado ;Ciencia ; Ciencia e ingeniería de materiales, (Imagen) materiales, (Imagen)

Ac A cero duro: uro: El acero duro posee un elevado contenido de carbono, carbono, entre el 0,45% y el 0,85%.Tiene una una dureza mu alta de 200-220 HB. En su caso del acero duro, las chispas producidad son de color amarillo claro muy luminosos, las chispas son abundantes y en forma de arbustos.

Valencia , Díaz , Pilco ,Delgado ;Ciencia ; Ciencia e ingeniería de materiales, (Imagen) materiales, (Imagen)

Ace A cerr o r ápi do: Los Aceros Rápidos son aceros especiales de alto rendimiento con elevada dureza hasta los 500 ºC y elevada resistencia al desgaste gracias a elementos de aleación como el tungsteno, molibdeno,

vanadio

y

cromo.

En el caso de sus chispas , estas son de color rojo oscuro, spequeñas, en gavillas interrumpidas casi sin estallido.
















I denti ntiffi ca caci cio on de los ace acerr os por por las chispa chi spass

La identificación de los aceros por las chispas no es preciso, además de que cada tipo de acero produce una serie de chispas características y esto podría generar confusiones.Se requiere de mucha experiencia para poder clasificar correctamente el tipo de acero que se está probando. Este ensayo no puede sustituir al análisis químico, pero alguien con un ojo bien entrenado, reconoce bastante bien los materiales y la presencia de ciertos elementos de aleación. Mediante la observación de éstas y la comparación con fotografías pueden identificarse determinados tipos de aceros. Para realizar realiz ar una comparación eficiente , se deben tener en cuenta las tres zonas principales del haz haz de chispa producisa , las cuales son mostradas en la siguiente figura :

Universidad don Bosco ;Ciencia ; Ciencia de los materiales. Guía 1(imagen) 1 (imagen)

ZONA 1: a la salida de la piedra del esmeril, formada por rayos rectilíneos en los que puede


















ZONA 3:es donde aparecen la mayor parte de las explosiones, adopta diversas formas, que se denominan estrellas, gotas, lenguas, flores, etc.

C ar arac acte terr í sti sticas cas de las di di fer ente ntess tipo tiposs de chi chispa spass según la l a . I nf nfluenci luencia a de los com compo ponent nentes es :

Carbono: Los aceros de bajo carbono dan chispas con pocas ramifica ciones de color amarillo intenso, presentan rayos lisos. Si el carbono aumenta, también aumentan las explosiones y arborescencias

Molibdeno: Los aceros que contienen Mo tienen un haz de color amarillo y en el final del haz una prolongación completamente separada de color anaranjado

Wolframio: Los aceros que contienen W presentan chispas de color rojo oscuro, pero si se supera mas de 18% las chispas son todas rojas. Recomendaciones: 

La observación debe de hacerse, en lo posible, en lugar oscuro.



La rueda de esmeril debe de girar en sentido contrario al ordinario, para que el haz de

chispas se proyecte hacia arriba y poder así observarlo mejor. 

Debe tenerse en cuenta que la carburación o descarburación de un acero puede ser

causante de clasificar mal un acero
















Cuadro de identificacion de los aceros segun la chispa

FORMAS CHISPAS DE LOS RAYOS LUMINOS OS A Largas y rectas con brillo intenso. B Largas y rectas con brillo intenso. C Largas con ramificaciones.

ESPINILLAS INCANDECENTE S DE CARBONO

COLOR

MATER IAL

Muy poco

Amarillo paja.

Hierro de forja.

Algunos pequeños

Amarillo paja.

Hierro fundido.

Bastantes.

Blanco.

D

Cortas con abundantes ramificaciones.

Abundantes y gruesos.

E

Forma conica de gota o bola. Ramificadas.

Casi no hay

F

Muy pocas.

Acero de herrami entas. Blanco Acero incandesce con nte. elevado contenid o de carbono. Rojo Acero parduzco. rapido. Blanco Acero al incandesce mangan nte. eso.

Capacitación practica para ingenieros SENATI(cuadro)
















III.MATERIALES Y EQUIPOS Mate Mat eri ale less Se nos dio el total de 14 probetas de muestras de aceros que fueron enumeradas del 1 al 14, los cuales pueden ser: o

Acero de construcción A570 Gr 36 (ST37).

o

Acero 4140.

o

Aceros de cementación: Pernos, árboles, ruedas dentadas, etc.

o

Aceros de herramientas: No aleado, cuchillas de tijeras, martillos, etc.

o

Aceros de Baja Aleación: Brocas, instrumentos de medición, etc.

o

Aceros de Alta Aleación: Herramientas de corte (fresas) resortes de válvulas, etc.

o

Aceros especiales: Utensilios, material quirúrgico, etc

Máquina Máq uinas. s. 

Esmeril de pedestal. Equipo de protección personal:

o

Lentes de protección.

o

Guantes.

o

Mandil protector.

o

Zapatos de seguridad.
















IV. PROCEDIMIENTO: o

Se puso a funcionar la muela del esmeril. Luego pondremos pondremos cada probeta contra la muela muela del esmeril.

o

Al haber realizado el ensayo de chispa con cada probeta, Observamos cuidadosamente los tipos de chispa; principalmente su forma y color.

o

Comparamos el haz de chispa, con el cuadro de imágenes, y elegiremos la imagen que mejor coincida con la chispa, nos dará información de la composición aproximada del material.

o

Tomar datos de cada muestra.
















V.RESULTADOS Y ANÁLISIS Probeta N.- 1

Probeta N.- 2

Chispa:

Chispa

Croquis de chispa

Croquis de chispa

Descripción de la chispa:


Líneas del flujo rojas, punteadas oscuras con brillos en las cabezas de la línea Material: Acero de alta velocidad

Flujo continuo, línea sin los estallidos de carbono Material: Acero inoxidable

Observaciónes:

Observaciónes:



 

AISI STANDART: T42 Composición en % 1.23 C 4,1 Cr



 

AISI STANDART: 304 Composición en % <0,07 C 18,5 Cr


















Probeta N.- 3

Probeta N.- 4

Chispa

Chispa:

Croquis de chispa:

Croquis


















Probeta N.- 5

Probeta N.- 6

Chispa

Chispa

Croquis de chispa

Croquis
















Probeta N.- 7

Probeta N.- 8

Chispa:

Chispa:

Croquis

Croquis
















Probeta N.- 9

Probeta N.- 10

Chispa:No se encontró chispa

Chispa

Croquis de chispa: No presentó chispa

Croquis
















Probeta N.- 11

Probeta N.- 12

Chispa:

Chispa:

Croquis de chispa

Croquis


















Probeta N.- 13

Probeta N.- 14

Chispa:

Chispa: No se obtuvo chispa
















ANÁLISIS: A continuación de dará una especificación más amplia acerca de cada probeta , así como mucha más información sobre la clasificación de los aceros.

Clasificación Por Composición Química • Aceros no aleados, o aceros al carbono: son aquellos en el que, a parte del carbono, el

contenido de cualquiera de otros elementos aleantes es inferior se tienen los siguientes grupos: 

Aceros de bajo carbono (%C < 0.25)



Aceros de medio carbono (0.25 < %C < 0.55)



Aceros de alto carbono (2 > %C > 0.55)















19 Ciencia e Ingeniería de Materiales 

Aceros aleados

- Aceros aleados de calidad: presentan buen comportamiento frente a la tenacidad, control de tamaño de grano o a la formabilidad. Estos acer os no se suelen destinar a tratamientos trata mientos de temple y revenido, o al de temple superficial. - Aceros aleados especiales: caracterizados por un control preciso de su s u composición química para asegurar unas propiedades mejoradas. Entre estos tipos de acero se encuentran los siguientes: 

Aceros aleados destinados a la construcción mecánica y aparatos de presión;



Aceros para rodamientos; Aceros para herramientas;















20 Ciencia e Ingeniería de Materiales • Aceros

cementados: son aceros a los cuales se les ha sometido a un tratamiento

termoquímico que le proporciona dureza a la pieza. El proceso de cementación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie . • Aceros

para temple y revenido : Mediante el tratamiento térmico del temple se persigue

endurecer y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello, se calienta el material a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica y se somete a un enfriamiento más o menos rápido (según características de la pieza) con agua, aceite, etc. Por otro lado, el revenido se suele usar con las piezas que han sido sometidas previamente a un proceso de templado. El revenido disminuye la dureza y resistencia de los materiales, elimina las tensiones creadas en el temple te mple y se mejora la tenacidad, dejando al acero a cero con la dureza o
















Ahora, habiendo aclarado la clasificación de los aceros , examinaremos cada probeta:

PROBETA NÚMERO 1 : Material: Acero de alta velocidad Observaciónes: 

AISI STANDART: T42

Composición en % 

1.23 C



4,1 Cr



3,8 Mo


















PROBETA NÚMERO 2 Y 6 : Material: Acero inoxidable Observaciónes: 

AISI STANDART: 304

Composición en %
















1,55 C



12,0 Cr



0,7 Mo



1,0 V

Según su clasificación por composición química:
















Es un acero aleado , de baja aleación , pues podemos ver que el ningún ningún elemento de aleación supera el > 5%.

Según su clasificación por la calidad: Es un acero aleado especial pues: El manganeso actua, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en
















Dados cabeceadores



Machuelos



Cinceles



Formones



Cortadores
















Es un acero de uso general Acero M-2 de alta alt a velocidad a base de tungsteno-molibdeno para usos generales. Este acero es muy popular debido a su relativa economía y excelentes propiedades. El acero de alta velocidad M-2 proporciona seis a diez veces más resistencia al desgaste que el acero de hoja convencional


















Piezas para maquinaria en general, cigüeñales , flechas de transmisión, pernos engranes,
















Según su clasificación por composición química:
















VI. CONCLUSIONES
















VII. BIBLIOGRAFÍA
















VIII.ANEXOS Y ACTIVIDADES ENCARGADAS







































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