MACROGRAFÍA Y SUS APLICACIONES I. INTRODUCCION La metalografía es la parte de la metalurgia que estudia las características estructurales o de constitución de los metales y aleaciones, para relacionarlas con las propiedades físicas, mecánicas y químicas de los mismos. La importancia del examen metalográfico radica en que, es capaz de revelar la historia del tratamiento mecánico y térmico que ha sufrido el material. A través de este estudio se pueden determinar características como el tamaño de grano, distribución de las fases que componen la aleación, inclusiones no metálicas como sopladuras, micro cavidades de contracción, escorias, etc., que pueden modificar las propiedades mecánicas del metal. El examen metalográfico puede realizarse antes de que la pieza sea destinada a un fin, a los efectos de prevenir inconvenientes durante su funcionamiento, o bien puede ser practicado sobre piezas que han fallado en su servicio, servicio, es decir, piezas piezas que se han deformado, roto o gastado. En este caso la finalidad del examen es la determinación de la causa que produjo la
el que se habla en el trabajo es el macrográfico.
II. EXAMEN MACROGRAFICO La forma más sencilla de realizar el estudio, es examinando las superficies metálicas a simple vista, logrando determinar de esta forma las características macroscópicas. Este examen se denomina macrográfico y de ellos se extraen datos sobre los tratamientos mecánicos sufridos por el material, es decir, determinar si el material fue trefilado, laminado, forjado, entre otros, comprobar la distribución de defectos como grietas superficiales, de forja, rechupes, partes soldadas. “ver[2]” “ ver[2]”
Los exámenes macroscópicos se realizan generalmente sin preparación especial, pero a veces es necesaria una cuidadosa preparación de la superficie para poner de manifiesto las características macroscópicas. En la macroscopía, se utilizan criterios para el tipo de corte a realizar (transversal o longitudinal) para extraer la muestra dependiendo el estudio a realizar, por ejemplo:
Corte transversal: Naturaleza del material, homogeneidad, segregaciones, procesos de fabricación, y otros.
anormalidad. “ver “ver [1]”.
Este análisis se ayuda de un microscopio óptico que oscila entre 40x hasta 2000x. Existen dos tipos de exámenes metalograficos, uno el micrográfico y de
Corte longitudinal: Proceso de fabricación de piezas, tipo y calidad de la soldadura y otros. “idem”
Los ensayos micrográficos se realizan sobre muestras o probetas de los materiales
que han de ser sometidos a estudio, preparamos una superficie que luego de ser pulida convenientemente, se ataca con reactivos químicos apropiados a la finalidad de la determinación a realizar.
El uso del agua durante el desbaste así como la limpieza y el secado cada vez que se pase de una lija a otra. El desbaste se realiza desde una granulometría de 100 pasando por 180, 220, 240, 320, 400,500 hasta los 600; donde a mayor numeración más fina es la granulometría.
No obstante el procedimiento de preparación de la superficie es básicamente el mismo para ambos ensayos metalograficos. Los pasos a seguir en el procedimiento de preparación son los mismos para todos los materiales difiriendo solo las herramientas de corte y el grado de finura de los papeles de esmeril según la dureza del material. El reactivo de ataque a utilizar depende del tipo de aleación.
A. Procedimiento para la preparación de una muestra metalografica. ”ver[3]”
El pulido mecánico se realiza en una pulidora que tiene un disco de metal, este disco esa impregnado con una suspensión acuosa de polvo (alúmina) o pasta de diamante.
SELECCIÓN DE LA MUESTRA. Como se trata de un examen micrográfico; el corte se realizara en toda la sección longitudinal o transversalmente. EXTRACCION DE LA MUESTRA En esta parte hay metales muy dúctiles, como metales puros, aleaciones de aluminio, magnesio y laminas de acero de muy bajo carbono, aleaciones frágiles y materiales tratados térmicamente, se usaran sierras de mano, en cualquiera que sea el procedimiento(micro ó micrográfico) se deberá cuidar que el material no se caliente. DESBASTE Es la operación después del corte y tiene por objeto preparar la superficie plana a examinar; la cual se prepara con lijas de agua, con diversas granulometrías.
PULIDO Tiene por finalidad eliminar de la superficie de la probeta las rayas finas producidas en la última operación del desbaste y conseguir una superficie sin rayas y con alto pulimiento.
Como paño de pulido se utilizan: paños de brillar, gamuza o pana. Como abrasivo de pulido su utiliza: el asta de diamante, solución de polvo de diamante, solución de oxido de aluminio y oxido de mangnesio en polvo. Concluida esta operación se lava con agua la probeta y se le pasa un trozo de algodón con agua jabonosa, se seca y luego se lava con alcohol.
ATAQUE Y OBSERVACION AL MICROSCOPIO El ataque se realiza con un reactivo apropiado para cada tipo de metal. El ataque consiste en aplicar algunas gotas de reactivo sobre la superficie del metal, durante cierto tiempo. Después del tiempo transcurrido, se lava la superficie con agua y
posteriormente con alcohol y finalmente se seca con un secador.
FOTOGRAFIA Para registrar el campo micrográfico o macrográfico de interés se toma fotografías del microscopio.
B. Apl i cacion es de la macr ografí a.
Dicho análisis metalográfico tiene muchas aplicaciones tales como:
“ ver[4]”
Líneas de flujo productos forjados.
en
Micro y macrorechupes.
Segregaciones, inclusiones.
e
Distribución de las fases que componen la aleación. biomateriales-implantes quirúrgicos (existen prótesis de acero así como también materiales cerámicos y plásticos que favorecen la oseointegración).
Análisis de superficies de fracturas por medio de MEB. Caracterización de morfología de falla y soldadura. Estudio de los métodos de fabricación. Estudio de la influencia de la microestructura en las propiedades elásticas.”ver [5]”
”ver figura 1”.
Degradación microestructural.
Seguimientos y procesos de temple.”idem” Estudio de la degradación por el clima y los tratamientos termoquímicos. “idem “
Los materiales cerámicos, de semiconductores y electrónica en general son estudiados. Polímeros biodegradables para la industria alimenticia. En electrónica, se estudian uniones soldadas de metal con cerámicos. Pulvimetalúrgia, en verde y sinterizados.
Figura 1. Palanquilla con microrechupes
III. CONCLUSIONES.
Se identificaron los equipos de preparación de muestras metalograficas, tales como las pulidoras, y desbastadoras. Se aprendió el proceso necesario para hacer una muestra metalografica. La metalografía es un estudio de las características estructurales de los metales; lo cual permitió realizar un examen micrográfico en el laboratorio. Se determino que el análisis macrográfico es el más sencillo, ya que se realiza a simple vista con ayuda de un microscopio a oscila entre 40x hasta 2000x, para poder ver la distribución de las fases, microcavidades, escorias, etc. Ayuda para prevenir defectos en una pieza metálica.
IV. REFERENCIAS [1] ENSAYOS METALOGRAFICOS, http://190.105.160.51/~material/materiales/la b/guia_metalograf%EDa.pdf [2] MACROGRAFIA, http://www.mailxmail.com/cursometalografia/examen-micrograficomacrografico [3]PREPARACION DE MUESTRAS METALOGRAFICAS, LABORATORIO N° 1, Universidad Centroamericana José Simeón Cañas [4] METALOGRAFIA, Comisión General de Energía Atómica, documento pdf; Introducc%25C3%25B3n%2BMetalografia. pdf . [5] METALES Y ALEACIONES http://www.atcp.com.br/es/productos/caracterizaci on-de-materiales/sonelastic/aplicacionessonelastic/metales-aleaciones.html
GLOSARIO
Oseointegracion: es la conexión íntima, directa, funcional y mantenida en el tiempo, entre el hueso y un implante sometido o no, a carga. Pulvimetalurgia: es un proceso de fabricación que, partiendo de polvos finos y tras su compactación para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada (sinterizado) para la obtención de la pieza. Rechupe: Cavidad indeseada que se produce a veces en una pieza moldeada o colada a partir de una materia líquida, como consecuencia de su contracción en la solidificación.
