Tamaño de Grano 1018

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE”

DEPARTAMENTO DE LAS CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA

LABORATORIO DE CIENCIAS DE LOS MATERIALES I

ING. PATRICIO RIOFRIO

GRUPO N° 3 Integrantes: Fabricio Benalcázar Oña Jenny

NRC: 2243 TEMA: “DETERMINACIÓN

DEL TAMAÑO DE GRANO POR LA NORMA ASTM.”

Jueves 01/12/2016

TEMA: Medición del tamaño de grano de una muestra de acero AISI 1018 por la norma ASTM.

INTRODUCCIÓN El tamaño de grano tiene considerable influencia en las propiedades mecánicas de los metales y aleaciones, por eso es de gran interés conocerlo. Así pues, podemos entender que la realización de los diferentes tratamientos térmicos tenga como principal objetivo obtener el tamaño de grano deseado. Resulta evidente que dicho tamaño de grano es inversamente proporcional al número de granos presentes en la muestra. Calcularemos el tamaño de grano como un promedio medido sobre las fotografías que tomaremos en el laboratorio aplicando el método ASTM y el método planimétrico.

1.- OBJETIVOS 



 

Identificar los métodos recomendados por la ASTM (American Society for Testing and Materials), al igual que el método planimétrico para la medición del tamaño de grano de una muestra. Medir el tamaño de grano, para lo cual nuevamente preparamos las muestras metalográficas pero con la diferencia que ahora las fotos tomadas nos ayudaran a analizar los parámetros que se necesitan para calcular el tamaño de grano de la probeta de acero AISI 1018. Utilizar los dos métodos para la medición de tamaño de grano y realizar los cálculos respectivos de la probeta. Comparar los resultados obtenidos de cada método utilizado en la medición del tamaño de grano.

2.- MARCO TEÓRICO Probeta: AISI 1018 El acero de bajo carbono AISI 1018 es el más versátil, por sus características, se pueden hacer análisis controlado, posee mejores propiedades mecánicas que otros aceros del mismo tipo por su alto contenido de manganeso, buena soldabilidad, buena maquinabilidad. Cuando se requiere una superficie muy dura pero de centro tenas tenaz este acero cementado cumple perfectamente .Estirado en frio mejora sus valores de resistencia mecánica y maquinabilidad, haciéndose muy  popular para un sin número de aplicaciones. Calentado por 75 minutos a 900ºC  y enfriado en el horno (recocido). Atacado con  Nital al 2%.  Magnificación en el microscopio: 100X  Las áreas claras son ferrita proeutectoide. Las áreas oscuras son perlita.

GRÁFICA 1. ACERO AISI 1018-100X

Los principales métodos para la determinación del tamaño de grano recomendados por la ASTM (American Society for Testing and Materials) son:   

Método de Planimétrico Método de Intersección Método de comparación

MÉTODO PLANIMÉTRICO Es el más antiguo procedimiento para medir el tamaño de grano de los metales. El cual consiste en que un circulo de tamaño conocido (generalmente 19.8 mm f, 5000 mm2 de área) es extendido sobre una rnicrofotografía o usado como un patán sobre una pantalla de  proyección. Se cuenta el número de granos que están completamente dentro del círculo n1 y el número de granos que interceptan el circulo n2 para un conteo exacto los granos deben ser marcados cuando son contados lo que hace lento este método. El tamaño de grano se calcula con la tabla de la Norma ASTM E112.

2.- MATERIALES Y EQUIPOS: -

-

Microfotografía Regla Lapicero Compás

3.- PROCEDIMIENTO 3.1. Preparar la microfotografía según el método a utilizar. 3.2. Realizar el ataque químico con el Nitol por 5 segundos. 3.3. Capturar la imagen con el microscopio con los aumentos de 100X o 200X 3.4. Imprimir la microfotografía en una hoja A4 MÉTODO ASTM 3.5.1 Trazar un cuadro de 1plg X 1plg o de (25mm X 25 mm) con la regla. 3.5.2 Contar los granos enteros que se encuentran en el cuadro. 3.5.3 Contar los medios granos que se encuentran en el cuadro. 3.5.4 Calcular el tamaño de grano. 3.5.5 Calcular los granos totales: MÉTODO PLANIMÉTRICO  ( 3.6.1. Trazar un círculo que tenga un área de 5000 compas. 3.6.2. Contar los granos enteros que se encuentran en el cuadro. 3.6.3 Contar los granos que se intersecan con el círculo trazado. 3.6.4. Realizar los cálculos para determinar el tamaño de grano.

  ≈ 19,8  ) con el

3.7. Comparar las respuestas obtenidas con cada método utilizado.

4.- CÁLCULOS Y RESULTADOS  AMPL I ACI ÓN 200X

1. MÉTODO ASTM Anexo 1. Datos calculados:  Número de granos enteros: Z = 7  Número de medios granos: Y = 6  Número de granos totales: N1

 =  +      = 7 + 62  = 10 granos → 200

Como la magnificación es de 200X se procede hacer el siguiente cálculo: Magnificación: M

 ) ó  100   = 1  (200) = 0,25   =  10 =40 granos →100  = 0,25  =   (

Para calcular el tamaño de grano:

 = − 40 = 2− ln40 =ln2−  = ln40 ln2 + 1 =, Tamaño de grano

2. MÉTODO PLANIMÉTRICO Anexo 2.  AMPL I ACI ÓN 100X Datos obtenidos:

Area=5000  Ninterno=15 N interceptado = 15 M = Magnificación

Para una area de 5000  →=0.0002  →=0.0002100 = 2 15)=45  = (  +   )=2(15+ 2 2 De Tabla ASTM E112-63

n = 7.5-8.0 Tamaño de grano

5.-ANALISIS DE DATOS Acero AISI 1018 100X

Método Planímetro = 7,5 –  8,0

200X Método ASTM = 6,32

6.- CONCLUSIONES: 

Al realizer los cálculos respectivos del tamaño de grano y comparer los resultados se muestral que existe una variación de 1,18, esto puede ser debido a que no se pudieron reconocer todos los granos porque en la imagen no hay una clara nitidez en los granos o también porque estos son dos métodos que tienen un porcentaje de error y estoy hace que varie de ésta forma.



Para el método Planimétrico, no es necesario conocer como dato primordial el tipo de material, en este caso es más principal la ampliación de la muestra para poder realizar el circulo de tamaño conocido 5000mm2 y así aplicar las pautas y los pasos correspondientes que indica la norma de la ASTM.

7.- RECOMENDACIONES 

Pulir de la manera correcta sin que exista ninguna línea que interrumpa al tomar la imagen con el microscopio.



Realizar el ataque químico cuantas veces sea necesario para obtener una clara visualización de los granos.



Para realizar el cálculo de tamaño de grano por el método de comparación debemos conocer de forma obligatoria el tipo de material de la muestra y la amplificación con la que se tomó la fotografía, ya que sin estos datos sería incorrecto realizar dicho método según las normas de la ASTM.

8.- BIBLIOGRAFÍA: https://es.scribd.com/doc/233286102/ASTM-E112-TAMANO-DE-GRANO-pdf http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m210031/aceros.pdf https://es.scribd.com/doc/112133578/MEDICION-DEL-TAMANO-DE-GRANO-1