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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: Fecha: Fecha: Fecha:

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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:

Fecha: Fecha: Fecha:

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DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES

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 PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 3 de 14

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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PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 4 de 14

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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PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 5 de 14

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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PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 6 de 14

6.1 Diagrama de Operaciones

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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: 7 de 14

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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INCLUSIONES EN LOS ACEROS

Código: LDTM-LMT-PT-02 Versión: -1- Fecha: 04/2019 Páginas: 8 de 14

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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INCLUSIONES EN LOS ACEROS

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Formulario para la determinación de contenido de inclusiones en los

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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PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

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ANEXO 1

FORMULARIO PARA LA LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE

INCLUSIONES EN LOS ACEROS

LDTM-LMT-F-02

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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: 11 de 14

ANEXO 2

NORMA ASTM E 3-11 “GUÍA ESTÁNDAR PARA LA PREPARACIÓN

DE ESPECÍMENES METALOGRÁFICOS”.

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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: 12 de 14

ANEXO 3

NORMA ASTM E-45-02 “METODO ESTANDAR PARA LA

DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE INCLUSIONES EN LOS

ACEROS”.

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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: 13 de 14

ANEXO 4

TABLA DE INCLUSIONES DE LA NORMA VENEZOLANA COVENIN

2608-89:

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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: 14 de 14

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”.