ENS NSAYO METALOGRAFI CO
1.Ma Mar coTe ór i c o Met al ograf í a
La met al ogr af í a es l a ci enci a que es t udi a l as caract er í st i cas mi croest ruct ural es o const i t uti vas de un met al o al eaci ón rel aci onándol asconl aspropi edadesf í si cas,quí mi casyme mecáni cas. Mucha es l a i nf ormac i ón que puede sumi mi ni st rar un exame men met al ogr áfico, para el l o es nec es ari o obt ener mues t r as que sean representat i vasyquenopres ent enal t eraci onesdebi dasal aext r acci ón y/ oprepar aci ónmet al ográfica. Pasosasegui rparaunapreparaci ónmet al ográfica Cort eme met al ográfico
Cort ador ame met al ográfica Cort ar l a mues t r a con una cor t adora o mi crocort ador a met al ográfica:esunequi pocapazdecor t arconundi sc oespeci al de cort e porabrasi ón,mi entras sumi ni st ra un gran caudalde ref ri gerant e,evi t andoasíelsobrecal ent ami ent odel amu muest ra.De
est emodo,noseal t eranl ascondi ci onesmi cr oest ruct ur al esdel a mi sma. I ncl ui domet al ogr áfico
I ncl ui doramet al ográfica La muest ra cort ada se i ncl uye en resi na par a su mej or t r at ami ent o post er i or y al macenado. La i ncl usi ón se puede real i zarmedi ant eresi naen f r í o:nor mal ment edosc omponent es, resi naen pol voyun catal i zadoren l í qui do,obi enen cal i ent e: medi ant euna i ncl ui dor a,que,medi ant euna resi st enci ai nt eri or cal i enta l a resi na ( monocomponente)hast a que se deshace.La mi smamáqui nat i enel acapaci daddeenf ri arl amuest r a,porl o que esun proc es o rec omendado en caso de requer i mi ent osde muc hasmuest r asalcabodeldí a. Pul i domet al ogr áfico
Se usa elequi po Des bast ador a ó Pul i dor a Met al ogr áfica,se prepar al asuperfici edelmateri al ,ensupri mer af asedenomi nada Des bast eGrueso,dondesedesbast al a superfici edel a mues t r a con papel de l i j a, de manera uni f or me y así suces i vament e di smi nuyendoelt amañodegrano( Nºdepapeldel i j a)hast al l egar
alpapeldemenort amañodegr ano.Unavezobt eni doelúl t i mo pul i doconelpapeldel i j adet amañodegranomáspequeño.Al i ni ci odel asegundaf asedepul i dodenomi nadaDesbast eFi no, en l aqueserequi eredeunasuperfici epl anal i brederal l adur asl a cualseobt i enemedi ant eunaruedagi r atori ahúmedacubi ert acon unpañoespeci alcargadoconpart í cul asabrasi vascui dadosament e sel ecci onadasensut amañoparael l oexi st engran posi bi l i dadde abr asi vospara ef ect uar elul t i mo pul i do;en t ant o que muc hos harán un t r abaj o sat i sf act ori o parece haber pref erenci a por l a gamadeóxi dosdeal umi ni oparapul i rmater i al esf err ososydel os basadosencobreyóxi dodecer i oparapul i ral umi ni o,magnesi ay susal eaci ones.
Pul i doramet al ográfica
Laet apadelpul i ment oesej ecut adaengener alconpañosmaci zos col ocadossobrepl at osgi ratori osci rcul ares,sobrel oscual esson deposi t adas pequeñas cant i dades de abrasi vos, en gener al di amant ei ndust ri alen pol vo fino o bi en en suspensi ón,c on granul omet rí ascomoporej empl ode10,6,3,1,y0, 25mi cr as Elpul i dosereal i zasuj et andol amuest r aat ratarconl amanoo bi enmedi ant euncabezalaut omáti copar apul i rvari asmuest r asa l avez.Elcabezalaut omáti coej erceunapresi ón preconfigur ada
haci a eldi sco o paño de desbast e o pul i do durant e un t i empo concret o.Est ospar ámet rosdebenserconfigur adossegún t i pode mat eri al( dureza,est adodelpul i do,et c. . . )Opci onal ment eexi st en si st emascondosi ficadoraut omát i codesuspensi óndi amant ada. At aquequí mi co
Hayunaenormi daddeataquesquí mi cos,par adi f erent est i posde met al es y si t uaci ones. En gener al , el ataque es hecho por i nmer si ón of regadoconal godón embebi doen ell í qui doescogi do porl aregi ónaserobservada,durant eal gunoss egundoshast aque l aest ruct ur aodef ect osearevel ada.Unodel osmásusadosesel ni t al ,( áci doni t ri coyal cohol ) ,paral agranmayorí adel osmet al es f erros os. . .Unaguí adel osat aquesquí mi cosut i l i zadospararevel ar l asf asesymi cr oconst i t uyent esdemet al esyal eaci onessepueden ver en l a norma ASTM E407 - 07 St andar d Prac t i ce f or Mi croet c hi ngMet al sandAl l oys Mi cr osc opi o
Ut i l i zaci óndel upasest ereosc ópi cas( quef avorec enl aprof undi dad de f oc o y permi t en por t ant o,vi si ón t ri di mensi onaldelárea observada)conaumentosquepuedenvari arde5xa64X El pri nci pal i nst rument o para l a real i zac i ón de un examen met al ográfico l o const i t uye elmi crosc opi o met al ográfico,con el cualesposi bl eexami narunamues t raconaument osquevarí an entre50xy2000x. Elmi cr osc opi omet al ográfico,debi doal aopaci daddel osmet al esy al eaci ones,operaconl al uzreflej adaporelmet al .Porl oquepara poderobservarl a mues t r a esnec esari oprepar aruna probet ay pul i raespej ol asuperfici e.
Exi st euna nor mai nter naci onalASTM E301 St andard Pr act i ce f orPreparati on ofMet al l ographi cSpeci mensquet r atasobrel as cor rec t ast écni casdeprepar aci óndemuest r asmet al ograficas.
2.Pr oc e di mi e nt o Comodeber í as er … 1. Real i zart omadeMues t ras
Lat omademuest r aspuedehacer seconl ossi gui ent esfines: a) Para obt eneruna pr obet a repr esent at i va delmat eri al .En casode que set r at ede un mat er i all ami nado,debet omarseuna muest radesecc i ónnormalyot r aenl adi rec ci óndel al ami naci ón. b) Par a observar def ect os que se sospec han en una zona det ermi nada. c) Paraes t udi arl ascausasdel arot uradeunapi eza,encuyo casodebe obt ener sel a muest r a de l a zona af ect ada porl a rot ura. Convi ene t ambi én obt enerot r a probet a de una zona sana de l a mi smapi eza,paraest udi arl adi f erenci a. Elcor t edel aprobet apuedereal i zarseconsi err aocondi sc oabr asi voy en amboscasos,perosobret odoen elúl t i modebecui darsedequel a ref ri geraci ónseai nt ensa,paraevi t arqueelcal ent ami ent omodi fiquel a const i t uci ónori gi naldel api eza. Unabuena normaparaasegurar sedequel at emper at uranoesnunca exc esi va,esoperardel af ormaquenien elcort enien eldesbast ey pul i do post er i orpueda l a probet a dej ar de t oc arse con l a mano si n quemarse.Res pec t o alt amaño de l a probet a,elmás adec uado,en gener al ,esde20a25mi l í met rosdeanc hopor50mi l í met rosdel argoy por10a12mi l í met rosdegrueso. 2.REALI ZAR EL DESBASTE.
Eldesbast ei ni ci alparaemparej arl aprobet apuedehacerseamano,y aún mej orc on ayuda deuna l i j ador adebanda.En cual qui erc aso,l a presi óndel aprobet asobrel al i j adebesersuaveparaevi t arl adi st orsi ón yrayadoexcesi vodelmet al .
Eldesbast ei nt ermedi osereal i zaapoyandol aprobet asobreelpapelde l i j acol ocadosobreunmármol .Seempi ezaut i l i zandoelpapelnumero1, cont i nuandoconel0. Eldesbast efinalsereal i zadel ami smaf ormaqueeli nt ermedi o,pero conl i j adel osnúmer os00y000.Cadavezquesec ambi edepapel ,debe l i j ars eendi rec ci ónperpendi cul aral aqueseseguí aconelpapeldel i j a ant eri or ,hast aquel asr ayasdesaparezcanporc ompl et o. Se avanza y f aci l i t a muc ho l as operaci ones descri t as ut i l i zando una pul i doradedi sc os,al aquesefij anl ospapel esdel i j aadecuadosencada f asedel a operaci ón.Lasvel oci dadesempl eadasvarí an de 150 a 250 r . p. m. Mármolpar aelpul i doamanodeprobet as. 3.REALI ZAR EL PULI DO
Se real i za con pul i doras de di sc os,que pueden pul i rvari as probet as si mul t áneament e,mont adasenunsoport equegi r aensent i docont r ari o aldi sc oyaunavel oci daddeunas100r . p. m. Eldi sc odel apul i doraserecubreconunpañodel anadelt i podemesa debi l l ar,pre vi ament emoj ado,ysobreelcualsedi st ri buyeelpol voo past aabrasi vai mpregnadaconaguahast af ormarunapast a. Enelpul i doprel i mi nar ,quedur aunosci ncomi nut os,seempl eacomo abr asi vocarborundum de600mal l as,haci endogi r areldi sc oaunas50 r . p. m. Despuéssel ava l aprobet aparaqui t art odoelrest odeabr asi vo,yse real i zaelpul i dofinoconunpañodetel adepel ol argo,comoter ci opel o, ut i l i zandocomoabrasi vopol vodeal úmi naprevi ament esel ecci onadopor decant aci ón.Paraest osepreparaunasuspensi óndepol vodeal úmi na enun reci pi ent edeagua,yserecogencon un si f ónl asporc i onesmás finas que quedan en suspensi ón.Elpul i do se real i za presi onando l a probet a suavemente sobre eldi sco y movi éndol a const ant emente del bordealcentr oparaevi t arl af ormaci ónderayas. Pul i doramecáni caparaelpul i dosi mul t aneodesei sprobet as.
La probet a,una vezpul i da,puedeobservarseen un armari ocon un desec adorcomo cl oruro de cal ci o,par a evi t ar que seoxi de.Una vez atacadal asuperfici econelreact i voadecuado,puededársel eunbañode: l acaovasel i na,siesquei nt eresaconservarl amej or . Lospañosdel aspul i dorasseret i r andel asmáqui nas,sel avanconj abón yseconservanenunrec i pi ent econaguaparaquedesprendant odores t o deabrasi vo. 5.REALI ZAR ELATAQUEMI CROGRAFI CO
Exi st enreact i vosadecuados,nosól oparacadamet al ,si nopararesal t ar enunmi smomet alconst i t uyent esdi st i nt os.Cuadro1
REACTI VOS MAS USUALES PARA EL ATAQUE MI CROGRAFI CO DE ACEROS Y FUNDI CI ONES
Des i gnaci ón
Compos i ci ón
y
dur ac i ón
ataque
Ni t al
Aci doní t ri co 5cm² Al coholet i l i co 95cm² 20a45segundos.
Pi cr at odesosa
Hervi rmedi ahoral as ol uc i ón: Áci dopí cri co 2gr . Sosa 25gr . Agua 100gr .
Aguaregi a
React i vode Mur akami
Aci doní t ri co Aci doCl or hi dri co Gl i ceri na 30segundosa2mi nut os Ferr oci anurodepot asi o 6gr . Pot asa 10gr . Agua 100gr . Seempl eahi rvi endode2a10mi nut os.
del
Empl eos
At aquesdeacerosy fundiciones
Col oraci óndel a cement i t a,par a di f erenci arl adel af erri ta.
At aquedel osacerosal cr omo,alni quel cr omoy aust ení t i cos. At aquedel osacerosde cr omoywol f rani o.Col ora l af e rr i t a.
Hi pobromi t o
Mezcl arl asdossol uc i onesAyBenel moment odelempl eo: Sol uci ónA Bromurodepot asi o. 15gr . Bromo 15gr . Agua 15gr . Sol uci ónB Sodacáust i ca 20gr . Agua 50gr .
Pi eral( Sol uci ón al cohól i cade áci dopí cri co).
Aci dopí cri co Al coholet i l i co
40gr . 1l t .
Despuésdet resaci nco mi nut osdeataque,l avar conaguaamoni acal . Col oraelf osf urodehi erro enazulycaqui ;poneen evi denci al aconst i t uci ón fosforosa.
Paraelataquedel as f undi ci onesypararesal t ar l aperl i t adel osacerosy j unt asdegr anos.
Esi mport ant ereal i zarl assi gui ent esoperaci ones:
Lavarl aprobet acui dadosament econagua,aserposi bl ecal i ent e. S ecar La varconal coholet í l i co S ecar . S umer gi r en elr eact i vo,con l a superfici e pul i da haci a abaj o, suj et andol aprobet aconunaspi nzas,si nqueenni ngúnmomento l l egueat ocarelf ondodelreci pi ent e;paraquenoseraye. Ag i t arbi enparael i mi narl asburbuj asdeai re.
Elt i empodeataquevarí adeent real gunoss egundoshast amedi ahor a, segúnelreact i voyl osaument osc onquesehadeobservarl aprobet a. Engeneral ,sonnecesari ost resci cl osdeat aqueypul i doparael i mi narel met ali nevi t abl ement edi st orsi onadoporeldesbast e. Pasadoelt i empofij adoparaelat aqueses ecal aprobet aysel avacon agua;sesecaysevuel veal avarconal coholet í l i co. 6.OBSERVACI ON EN MI CROSCOPI O METALOGRAFI CO
Comohi ci mos …
1.Mont aj e
La probet a quesenospropor ci onoer a muydel gada porl oque debi mosf abri carun mont aj een elcualempl eamosun t ubode
Colocar las probetas en el centro del tubo de PVC
Vaciar la Resina dentro de los tubos d PVC
PVC sufici ent ement e anc ho para serut i l i zado y col oc amosl a probet adeaceroen elcent rodel aprobet ayal rededorvaci amos resi naesperamosquesecarayret i r amoselt ubodePVCyquesol o
quedeelmont aj edel aprobet a deacer oconres i na. 2.Des bas t e
Luegoderet i rarelt ubodePVCl i j amosl aprobet aconl asl i j as cor res pondi ent esdel asgruesas( Met al )hast al asmásdel gadas ( Agua) ,hast al ograrquel aprobet at engaunasuperfici euni f orme yl i sa.
DESBASTE
Esperar que seque la resina
3.Pul i do
Seponeencont act ol aprobet aconl apul i dor a,movi éndol adesde elcent rohaci al osc ost adosdel apul i dora.Mant enerl aahídurant e 2a3mi nut os .
4.At aqueQuí mi co
Exponemos l a probe t a con al coholy segui dament e con áci do
ní t ri col uegosecarc onai recal i ent e( secadora) .
Sumergimos en Ácido Nítrico Secar con aire caliente
5.Obse rvaci ónmi cr os cópi ca
Luego de secar l as probet as l as col ocamosen elmi croscopi oy obser vamos . Resul t adosdel asi mágenes
3.Anál i s i sdeDat os Par aobtenerl osres ul t adosl aprobet apasaporvari aset apas: 1.DESBASTE:quec onsi st eenemparej arl asuper fici edel aprobet acon l i j asparal uegopasaral amaqui napul i dora. 2.PULI DO:es t a et apa consi st een pul i rl a probet a despuésdehaber si do t r atado por eldesbast e.Una vez hec ho elpul i do se l ava l a superfici edel aprobet ayser eal i zaelat aquequí mi co.
3.ATAQUE QUI MI CO:enest aet apal aprobet asesomet eaunat aque quí mi co que nosayudara a observarl a superfici e de l a probet ay det ermi narelt i podeest ruct ura. 4.OBSERVAR EN MI CROSCOPI O:hec hoelat aquequí mi coseprocede a observaren elmi crosc opi oelt i pode est ruct ur a quepresent al a probeta. •
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Est ossonl ost i posdeest ruct urasquesepuedenpres ent ar:
Para l a probet a si nt rat ami ento se presenta l a si gui ente estructura
Paral aprobet acont r atami ent oenaguasepresent al asi gui ent e estructura:
Paral a probet a con t ratami ent oen acei t esepresenta l a si gui ent e estructura:
4.Concl us i one s Con l a obser vac i ón de l as est ruct uras mi crográficas y por comparaci ón con mi crof ot ográfias,es posi bl e deduci r elc ont eni do aparente de carbono, finura y var i edad de l os componentes, cl asi ficaci ón de aceros ,r econocer l as i ncl usi ones por def ect os de f abri caci ón( óxi dos,si l i catos,oxi sul f uros,si l i coal umi natos) ,etc Losreact i vosquí mi cosysusfinal i dadesson muyvari adas,peroen pri nci pi o se busc a con el l os l a revel aci ón,por col or aci ón o por cor ros i ón, de l os di st i ntos component es de una es t ruct ura met al ográficaparapoderdi f erenci ar l osconf aci l i dad.Porl ogeneral , estánconst i t ui dosporáci dos,ál cal i s,etc .di l ui dosenal cohol es,agua, gl i ceri na,et c.Y su el ecci ón sehará de acuer do con l a natural eza quí mi cal aest ruct uraadest acarenl amuest r a.
5. Re come ndac i ones •
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Debemosr eal i zardemaner acorrec t aeldesbast eya queparaque obt engamosun pul i doregul ardebemost enerl aprobet a muybi en desbastada. Debemossuj et arl a probet a con muc hocui dadoycon l a sufici ente f uerzapar aquealhacerc ont act oconl apul i dor anosepuedasol t ar l aprobet aycausaral gúndaño. Almoment oquereal i zamoselat aquequí mi cot enemosqueest ar atent osenelt i empoenquesumergi mosl aprobet adent rodeláci do. Fi nal ment e obser var at ent ament e el mi cros copi o y anot ar l as caract erí st i casquepres ent al aprobet aencuandosucont eni do.
6 .Bi bl i ogr af í a • • •
ht t p: / / es. wi ki pedi a. org/ wi ki / Met al ograf %C3%ADa Guí adeensayo Met al ogr af í aEsc ri t oporFr anci sc oJ.Gi lMur , Gi lMur ,Fr anci sc o
