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DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES
PROCEDIMIENTO PARA LA
DETERMINACIÓN DE
CONTENIDO DE
INCLUSIONES EN
LOS ACEROS
LDTM-LMT-PT-02
VERSIÓN -1-
Este procedimiento técnico describe las pautas para la Determinación de contenido de inlusiones en los aceros consistente con los lineamientos de la Norma ASTM E 45 02, realizada en el Laboratorio de Metalografía del Departamento de Tecnología de Materiales del IUT-FRP.
Abril 2019
Revisión: Fecha: Descripción del cambio Elaborado por: Revisado por: Aprobado Por:
Actualización de normas y
definiciones. T.S.U Metalurgia Génesis Medina
Fecha: Marzo 2019
Prof. Ronald
González
Fecha: Abril 2019
Prof. Ronald
González
Fecha: Abril 2019
Fecha: Fecha: Fecha:
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PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE
INCLUSIONES EN LOS ACEROS
Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 2 de 14
1. OBJETIVO
Definir las pautas para la ejecución del método de ensayo microscópico para
determinar el contenido de inclusiones en los aceros, realizado en el
Laboratorio de Metalografía del Departamento de Tecnología de Materiales de
acuerdo con los lineamientos establecidos por la norma ASTM E 45-02.
2. ALCANCE
Este procedimiento aplica para todas las determinaciones de contenido de
inclusiones en los aceros a realizar en el Laboratorio de Metalografía.
3. RESPONSABLE
El Jefe(a) del Laboratorio de Metalografía es el responsable del
cumplimiento, revisión y actualización de este procedimiento.
4. DOCUMENTACIÓN / REFERENCIAS
Norma ASTM E-3-11 "Standard practice for preparation of metallographic
specimens" (Práctica Estándar para la preparación de muestras
metalográficas).
Norma ASTM E-45-02 “Metodo estandar para la determinación de
contenido de inclusiones en los aceros”.
Norma Venezolana COVENIN 2608-89: “Determinación del contenido de
inclusiones no metálicas. Método microscópico”.
Procedimientos para la Elaboración de Documentos del SGC (LDTM-
SGC-PA-01).
Procedimiento Control de Documentos (LDTM-SGC-PA-02).
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Procedimiento Control de Registros (LDTM-SGC-PA-03).
Formulario para la Determinación de contenido de inclusiones en los
aceros (LDTM-LMT-F-02).
5. DEFINICIONES / ABREVIATURAS
Cadena: Inclusión individual bastante elongada en dirección de la
deformación, ó 3 ó más inclusiones separadas menos de 0,127 mm
alineadas en un plano paralelo al eje de trabajado en caliente, que no se
desvían más de 15 μm. 2
Cadena discontinua: tres o más inclusiones separadas por menos de
0,127 mm, alineadas en un plano paralelo al eje de labrado en caliente, y
que están desviadas máximo 15 m. 2
Clasificación de las inclusiones: Sulfuros, alúminas, silicatos y óxidos
globulares. Cada uno posee una serie fina y gruesa, asi como tambien
un nivel de severidad que permite la aceptación o rechazo en la
evaluación para el control de la calidad. 2
Clasificación de inclusiones por JK: método para medir inclusiones no
metálicas con base en los procedimientos del sueco Jerkontoret. Los
métodos A y D de esta norma son los principales métodos de
clasificación de JK, y el método E también utiliza los cuadros de
clasificación de JK. 2
Clasificación en campo más desfavorable. Clasificación en la cual la
probeta es evaluada para cada tipo de inclusión, asignándole el valor
para la mayor clasificación de severidad observado de ese tipo de
inclusión en cualquier parte sobre la superficie de la probeta. 2
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Inclusiones no metálicas: Son partículas indeseadas que se
encuentran en el acero; son producto de la reacción química entre los
elementos metálicos y no metálicos. De acuerdo a la composición
química de las inclusiones se pueden dividir en sulfuros, alúminas,
silicatos, óxidos, etc. 1
Metalografía: Es el estudio de las características estructurales o de
constitución de un metal o una aleación para relacionar ésta con las
propiedades físicas y mecánicas. 2
Metalografía cuantitativa: Es la rama de la metalografia que valora la
cuantificación de las distintas variables que se pueden encontrar en un
material metalico, por ejemplo, inclusiones, tamaño de grano, porcentaje
de fase(s), capas cementadas o descarburada, recubrimientos,
depositos, entre otros. 1
Proporción dimensional: relación longitud a ancho, de una
característica microestructural. 1
6. DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES
El objetivo de la determinación del contenido de inclusiones en los aceros es
aprender a evaluar la forma, color y distribución de cada inclusión, así como
también cuánto daño puede causar en el material. Las inclusiones fungen como
concentradores de esfuerzos en la microestructura del material repercutiendo
directamente en las propiedades mecánicas del mismo.
1 G.F. Vander Voort, Metallografphy: Principles and Practice, mcgraw-Hill, 1984.
2Leiry Centeno, Curso de Metalografia, Principios Basicos, 2011. IUT-FRP. (E7)
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Las inclusiones más comunes se encuentran caracterizadas en el cuadro
de la norma ASTM E-45-02 (ver anexo 2) donde las clasifican como sulfuros,
alúminas, silicatos y óxidos tipo globular, generando una escala numérica en
función de la cantidad de estas inclusiones encontradas en un área delimitado
de 71mm2 o una circunferencia de 35.5mm de radio. Para este ensayo se busca
fotografiar a nivel micro y con una magnificación de 100X la sección longitudinal
de un acero, con dicho registro fotográfico en físico se delimita un campo con
las dimensiones antes mencionadas y con ayuda de un escalímetro se procede
a cuantificar cada inclusión contenida en el campo o zona trazada. Finalmente,
mediante una ecuación matemática se genera un valor el cual es comparado
con la tabla 1 de la norma ASTM E-45-02 obteniéndose el grado de severidad y
la serie a la cual corresponde.
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6.1 Diagrama de Operaciones
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6.2 Ejecución del ensayo
En este apartado se describen paso a paso las operaciones (actividades)
a realizar para llevar a cabo la determinación de contenido de inclusiones en los
aceros. Se señala en la identificación de la operación entre parentesis el
instructivo de trabajo que detalla la operación.
Operación 0: Recibir la pieza o componentes
Recibir la pieza o componente a preparar metalograficamente.
Operación 1: Obtener la muestra
Las muestras a estudiar deben poseer la cara a observar plana y deben tener una
superficie pulida libre de defectos como picaduras, material extraño adherido o marcas.
Nota 1: La determinación de inclusiones debe hacerse en muestras laminadas o forjadas en su
sección longitudinal (COVENIN 2608-89).
Operación 2: Preparación metalográfica de la muestra (LDTM-LMT-IT-04; LDTM-
LMT-IT-05).
Aplicar el “Procedimiento de preparación de muestras” (LDMT-LMT-PT-01).
Inspección-Desición 1: Revisar la muestra (LDTM-LMT-IT-01).
Revisar la muestra con ayuda del microscopio óptico metalográfico, con el fin de
evaluar la condición superficial de la muestra y su nivel de pulido.
Operación 4: Hacer barrido (trazar el campo y contar)
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Hacer un barrido y seleccionar el área mas representativa de la muestra (la que posee
mayor numero de inclusiones), solicitar al responsable realizar el registro fotografico de
dicha zona, imprimir en fisico en hoja tamaño carta, Seguidamente trazar los cuadros
de 71mm2 o las circunferencia de radio tomar 35,5mm e iniciar el conteo.
Operación 5: Promediar resultados
Promediar los resultados obtenidos en la Operación 4.
Operación 6: Comparar
Con el promedio calculado en la operación 5 se compara con los valores con la tabla 1
de la norma ASTM E-45-02 (ver anexo 2).
Operación 7: Obtener el numero de inclusiones.
Con la comparación realizada en la operación 6 se tiene el valor aproximado del
numero de inclusiones, al igual que la serie a la cual pertenece y al nivel de severidad
que esta posee.
Operación 15: Registrar los resultados (LDTM-LMT-F-02).
Generar el registro con la experiencia realizada (Este debe contener la
descripción de la superficie dibujada o fotografiada con la evidencia de
los tres campos empleados para el estudio cuantitativo). Y llenar
formulario para la determinación de contenido de inclusiones en los
aceros. (LDTM-LMT-IT-08)
4. FORMULARIÓS / REGISTROS
El formulario correspondiente a este procedimiento es:
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aceros LDTM-LMT-F-02
5. ANEXOS
Formulario para la la determinación de contenido de inclusiones en los
aceros LDTM-LMT-F-02
Norma ASTM E 3-11 “Guía estándar para la preparación de
especímenes metalográficos”.
Norma ASTM E-45-02 “Metodo estandar para la determinación de
contenido de inclusiones en los aceros”.
Tabla de clasificación de inclusiones de la Norma Venezolana COVENIN
2608-89: “Determinación del contenido de inclusiones no metálicas.
Método microscópico”.
Tabla de Valores mínimos para la apreciación de inclusiones de la Norma
Venezolana COVENIN 2608-89: “Determinación del contenido de
inclusiones no metálicas. Método microscópico”.
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ANEXO 1
FORMULARIO PARA LA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE
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ANEXO 2
NORMA ASTM E 3-11 “GUÍA ESTÁNDAR PARA LA PREPARACIÓN
DE ESPECÍMENES METALOGRÁFICOS”.
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ANEXO 3
NORMA ASTM E-45-02 “METODO ESTANDAR PARA LA
DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE INCLUSIONES EN LOS
ACEROS”.
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ANEXO 4
TABLA DE INCLUSIONES DE LA NORMA VENEZOLANA COVENIN
2608-89:
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ANEXO 5
VALORES MÍNIMOS PARA LA APRECIACIÓN DE INCLUSIONES DE
LA NORMA VENEZOLANA COVENIN 2608-89: “DETERMINACIÓN
DEL CONTENIDO DE INCLUSIONES NO METÁLICAS. MÉTODO
MICROSCÓPICO”.