Tema.- Inclusiones en el acero 1. Resumen.Se ha determinado el tipo de inclusiones presentes en una sección longitudinal de una varilla de construcción de ½” corrugada Andec, la cual se puede encontrar en el mercado nacional. Lo que se ha determinado que el tipo de inclusiones presentes en este acero es de dos tipos principalmente como óxidos globulares y silicatos, los cuales cambian las propiedades mecánicas del material ya sea reduciendo la ductilidad, etc. Tales inclusiones se pueden deber al proceso de fundición que quedaron dentro de la colado, o por constituyentes en la cuchara. Además se a caracterizado la morfología de las inclusiones de acuerdo a su tipo, forma y tamaño según la norma ASTM E45-97, dando una nomenclatura especifica de acuerdo a esta norma. Este tipo de análisis metalográfico se lo ha realizado a una ampliación de 100x, lo cual nos presenta que tan bueno es el material.
2. Introducción.Inclusiones No Metálicas. Las inclusiones no metálicas son inclusiones microscópicas (< ~ 300u) compuestos principalmente de productos de desoxidación y de desulfuración y posiblemente se producen cerca de la capa superficial del fondo, en la zona de sedimentación del lingote y en la superficie superior del lingote. Causas: 1. Inclusiones residuales no metálicas tales como óxidos, sulfuros etc. Formados en el momento de la refinación y vertido en el lingote. 2. Mezcla de refractarios fundidos. Nota: La existencia de inclusiones no metálicas es inevitable para el acero. Las inclusiones no metálicas microscópicas no son generalmente consideradas como defectos.
img.1 .- Tipos de inclusiones[3] Las inclusiones que principalmente se encuentran en el acero, son sulfuros de manganeso y hierro, óxidos y silicatos de hierro, manganeso, silicio y aluminio. Las inclusiones mayores se ven con un aumento de 100, pero las mas pequeñas no se pueden observar aun con los mayores aumentos. En los aceros bien fabricados no deben existir inclusiones que se pueden observar a simple vista ya que es causa suficiente para desecharlos y decir que es un acero “sucio”. La influencia de las inclusiones no metálicas sobre la calidad del acero tiene una gran importancia, y para penetrar en ello, el primer objetivo, es controlar la distribución de las inclusiones localizadas, estimar sus efectos y en lo posible, su numero por examen macro y micrográfico. Es posible observar las inclusiones después del pulido, sin ataque, pero con peligro de no hacerlo nada más que con las grandes inclusiones. Las mas pequeñas escapan a la observación, sobre todo si el pulido no se ha realizado con mucho cuidado.
3. Experimentacion.3.1 Procedimiento.a) Preparar la probeta mediante el proceso metalografico de preparacion de muestras, en la seccion longitudinal de la probeta b) No atacar la seccion a ser estudiada c) Preparar el microscopio para que nos de un area de 0.5mm 2 de visualizacion d) Poner los lentes para que nos de un aumento de 100x e) Realizar varias pasadas por la probeta, buscando la zonas con mas inclusiones para el analicis
Fig. .- Forma de buscar zonas de inclusiones en el microscopio [1]
f) Tomar fotografias desde el microscopio con el adactador para la camara, o desde la television pero tratando que la camara este de forma perpendicular a la pantalla g) Realizar la mediccion de las incluciones con un software puede ser AutoCad h) Comparar los tipos de morfologias que presentan la imágenes con la norma ASTM E45-97
3.2 Equipos y materiales a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k)
Disco Ton Lijas Banco de lijas Montadora de muestras Baquelita Pulidora Alúmina Compresor de aire Algodón Microscopio metalográfico Cámara Digital
4. Resultados.Proveta varilla de construccion, seccion longitudinal.-
Fig. .- Imágenes metalográficas de dos zonas diferentes a 100x [2]
Mediciones de silicatos.Los rangos de medida varían desde 1,104mm a 2,77mm lo que nos da un promedio de 1,85mm
[1]
Lo que nos da inclusiones tipo C ½ , Width min.
[1]
Medición de óxidos globulares.Se ha observado un promedio de 98 glóbulos en cada micrografía, lo que nos indica inclusiones tipo D5, width min
5. Conclusiones.
Este acero tiende a ser frágil por la presencia de inclusiones de silicatos Las inclusiones presente en este acero son silicatos y óxidos globulares Se obtiene inclusiones casi parecidas en las micrografías tomadas en diferentes partes de la probeta, por lo que se extrapolaría a decir que las inclusiones en este acero son las mencionadas.
6. Recomendaciones.
Cortar la probeta a las medidas indicadas en la norma ASTM E3, para la fácil manipulación para el lijado Calibrar adecuadamente el microscopio para que nos dé un área de 0.5mm 2 Apagar las luces, para tomar la fotografía de la muestra para obtener una mejor calidad en la fotografía Lijar apropiadamente la probeta para que no aparezcan rayaduras en el microscopio y puedan confundirse con inclusiones Realizar el adecuado pulido con la alúmina, y luego el lavado de la muestra para que no queden residuos en la probeta, para no confundir la alúmina del pulido con la de las inclusiones del material
7. Referencias [1] ASTM. Standar Test Methods for Determining the Inclusion Content of steel. En E45-97 (págs. 8,9). [2] Laboratorio de materiales, Espoch,
