Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía
Reporte de Practica de Metalografía realizado a un Acero de LRF a partir de una muestra de lámina rolada en caliente. Objetivo de la práctica.
Realizar la preparación de una muestra de acero mediante el procedimiento de metalografía con el fin de revelar la microestructura para su estudio, en base a las normas ASTM E112 Y E45.
Introducción.
La metalografía se emplea para estudiar las características microestructurales o constitutivas de un metal o aleación con el fin de relacionarlas con: •
Características estructurales como el tamaño de grano, tamaño, forma y distribución de las fases.
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Inclusiones no metálicas, segregaciones y otras irregularidades, que ayudan a la definición del comportamiento del material en diferentes partes del proceso.
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Las propiedades físicas y mecánicas
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Tratamientos térmicos y/ó mecánicos
El examen estructural de los materiales y aleaciones por vía microscópica (microscopia óptica o electrónica) es una de las armas principales que posee el metalurgista, ya sea en investigación científica, control de la calidad de los materiales, predicción del comportamiento del material en particular, siempre teniendo en cuenta la relación estructura – propiedades.
La microestructura de un metal esta compuesta por cristales o granos que se diferencian por un límite de grano, es decir una frontera entre dos cristales, asimismo la unión atómica entre cristales forma la estructura cristalina. Los materiales pueden ser policristalinos, esto se refiere a que un metal puede contener millones de granos o cristales de diferente composición química y/ó estructura cristalina, mientras que aquellos materiales que están compuestos por cristales de un mismo tipo son denominados monolíticos. La importancia de la observación micrográfica está dada por la influencia que ejercen los componentes químicos de una aleación que pueden encontrarse en forma de una solución sólida homogénea, en forma de un
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía compuesto Inter metálico de composición química definida, dispersa en el seno de una solución sólida, en forma de una mezcla eutéctica, etc.
Ejemplos de fotomicrografías obtenidas a partir de la preparación de muestras de acero. Equipos. 1. Sierra Vertical, Birmingham. 2. Máquina Prensadora hidráulica para montaje, Struers. 3. Desbastadora a Lija Gruesa (No. 40), Leco 4. Desbastadora para lijas mas finas, Struers
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía 5. Pulidora de paño, Poliment 1. 6. Microscopio y sistema de Imagen, Nikon 7. Microscopio de luz estereoscópica, Unitron.
Reactivos.
1. Lijas 40, 320, 500, 800, 1200 y 2400, Struers. 2. Paño Mesa de Billar. 3. Solución de Nital. 4. Resina para montar. 5. H2O destilada. 6. Solución para pulir de Al2O3 1μm. 7. Pasta de Diamante 1μm.
Desarrollo de la Práctica.
El método de preparación se divide en varias etapas: -
Selección y Corte de la muestra.
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Montaje de la muestra (si es necesario).
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Desbaste Grueso – Fino.
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Pulido Espejo.
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Análisis microscópico sin ataque químico.
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Ataque químico de la muestra.
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Análisis microscópico con ataque químico.
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Reporte de hallazgos con fotomicrografía.
1. Selección y Corte de la muestra. Cada material que se va a analizar, primeramente se observa su superficie con el fin de seleccionar la mejor área donde se va a realizar el corte, de manera que se obtengan superficies limpias, con mínimas deformaciones y planas. Es importante tomar en cuenta que durante el corte se genera calor, esto crea cambios en la estructura original y obviamente se obtienen resultados distorsionados del estudio metalográfico.
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía Una vez que se seleccionó el área a cortar en la pieza de acero, se midió con un micrómetro
el espesor de la
muestra para medir la profundidad del corte, la muestra se cortó en el sentido de laminación haciendo un ángulo de 90°; según la Norma E112 menciona que la superficie a ser pulida debe tener suficiente
área
para
permitir
la
medición de al menos cinco campos a la
magnificación
deseada.
En
la
mayoría de los casos, excepto para especimenes de placas delgadas o alambres,
una
adecuada
superficie
pulida debe ser mínimo de 160 mm2 (0.25 in2). El corte se realizó acomodando la muestra de manera segura en una sierra vertical, este paso debe efectuarse con guantes y lentes de protección. Posteriormente de haber cortado la muestra se realiza un desbaste con lija 40 para quitar los filos y facilitar el manejo.
2. Montaje de la muestra. La muestra se colocó en una prensadora automática y se le añadió baquelita en polvo. El montaje se realizó
en
caliente
con
un
prensado a 10 kN de fuerza por un tiempo de calentamiento 9 min., y tiempo de enfriamiento de 6 min. Después de terminado el montaje, la muestra se sustrajo y se dejó enfriar. 3. Desbaste de muestra Grueso a Fino. Posteriormente la muestra se lleva a un desbaste muy grueso con la lija 40 para facilitar el desbaste con lijas finas. Después se pasó a otra área,
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía donde se desbastó con agua empleando lijas 320, 400, 800, 1200 y 2400, para realizar el desbaste se deben seguir los siguientes aspectos importantes: - Eliminar las líneas del lijado anterior, dejando una superficie uniforme, plana y con un rayado en el mismo sentido. - El siguiente lijado debe realizarse con un cambio de 90° de posición de la muestra. - En cada cambio de lija la persona debe lavarse las manos y la muestra para eliminar rastros de la lija anterior.
4. Pulido Espejo. Este paso se efectúa con el fin de lograr una eliminación más fina, efectiva y rápida de material, con mejores resultados superficiales. Se realiza empleando paños y soluciones ó pastas abrasivas. Primeramente, el pulido se realizó manejando paño y una suspensión de Alúmina y alcohol para no formar óxidos, asimismo para no formar el efecto “colas de cometa” (formación de óxidos) se hizo girar la muestra continuamente. En casos de estudio especiales, el pulido se puede mejorar empleando pasta de diamante.
5. Análisis Microscópico sin Ataque químico. La muestra pulida se observó en el microscopio óptico para evaluar la limpieza de acero en cuanto a sulfuros, silicatos,
aluminatos
y
óxidos,
el
dictamen de limpieza se basa a la norma E45 que clasifica las inclusiones de la siguiente forma:
Tipo A – Sulfuros (FeS, MnS, etc) Tipo B – Alúmina (Al2O3) Tipo C – Silicatos (MxOy* SiO2) Tipo D - Otros óxidos globulares
Clasificación de acuerdo a 3 características: 1. Tipo de Inclusion A, B, C o D 2. Grosor de la Inclusión, Delgadas o gruesas 3. Intensidad, 1, 2, 3, 4 o 5. (1 pocas y 5 muchas)
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6. Ataque químico de la muestra. Este paso se efectuó empapando la muestra con una solución de Nital (ac. Nítrico y alcohol) durante 5 segundos, se retira el excedente con algodón y se enjuaga con alcohol. 7. Posteriormente del ataque químico, la muestra se observó en el microscopio a 100X donde por comparación se determinó el tamaño de grano y su microestructura, en base a la norma E112.
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En el laboratorio se cuenta una tabla comparativa de los tamaños de grano y el procedimiento para determinar el tamaño es por comparación a 100X, en caso de enfocar a diferentes aumentos se debe usar un factor de corrección (ASTM E112).
Resultados Obtenidos. MUESTRA DE LRC CON TAM GRANO X, DE LIMPIEZA TAL ?
Análisis y Discusión.
Bibliografía
http://materias.fi.uba.ar/6713/PREPARACION%20METALOGRAFICA.pdf
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Reporte I: Práctica de Laboratorio de Metalografía http://es.scribd.com/doc/49741002/TAMANO-DE-GRANO http://html.rincondelvago.com/metalografia_3.html
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