Facultad de Ingenierías.

Curso de Materiales de Ingeniería Practica de laboratorio #1

INFORME :PROCEDIMIENTO PARA ANÁLISIS METALOGRÁFICO

Grupo:1. Leidys Doria Menco2. Laura Duarte Jaramillo3. Maria A. Mendoza Atencio4. Andrea Solana Cueto

ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE

1. Muestre Imágenes de las diferentes tipos de chispa y diga a qué tipo de acero corresponde, composición y mencione la configuración de cada una de estas chispa, además consiga aquellas que revelan tratamientos térmicos (mínimo 10 imágenes).

2. ¿Qué tipo de metales no presentan chispas?3. ¿Cuál es el objetivo del Encapsulado y Pulido de la Probeta Metalográfica?4. Mencione los diferentes abrasivos usados para el Pulido Metalográfico y cuál será el

empleado en las prácticas de Laboratorio del Curso?5. ¡Cuáles son los defectos más comunes durante el pulido y por qué se presentan?

SOLUCIÓN ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE

1. TIPOS DE CHISPA

Chispa Configuración de la chispa

Tipo de aceroStandard

Composición

Muchos estallidos de carbono, que empiezan al pie del haz, muchos ramos

Acero al carbono para

herramientas W1

1,05 C0,2 Si

0,2 Mn

Pocos estallidos finos de carbono, seguidos por

club liso luminoso

Acero para herramientas

aleado WS1

0,60 C0,6 Si1,1 Cr0,2 V2,0 W

Ramillete con espinas, y puntas de lanza color rojo

Acero templado y revenido

4140

0,42 C1,1 Cr

0,2 Mo

Un flujo delgado y lineal, el cuadro de la chispa

vivo, líneas discontinuas en las cabezas

Acero para herramientas aleado Cr-W

O1

1,05 C1,0 Mn1,0 Cr1,2 W

El flujo de líneas continuas, algunos

estallidos de carbono, línea naranja en la cabeza

Acero para trabajo en

caliente, alta aleación

H-13

0,40 C1,0 Si5,3 Cr

1,4 Mo1,0 V

Flujo continuo, líneas sin estallidos de carbono

Acero inoxidable304

0,07 C18,5 Cr9,0 Ni

Líneas continuas, mas espinas formadas por estallidos de carbono

Acero al carbono para

herramientas1045

0,45 C0,3 Si

0,7 Mn

Haz cortoTemplado: con pocos

Endurecido: con muchos ramos luminosos

Acero para herramientas aleado con Cr carbono alto,

ledeburita altaD2

1,55 C12,0 Cr0,7 Mo1,0 V

Líneas de flujo rojas, punteadas oscuras con

brillos en la cabeza de las líneas

Acero de alta velocidad

T42

1,23 C4,1 Cr

3,8 Mo3,3 V

10,0 W10,5 Co

El flujo de líneas es rojo oscuro con brillo en la

punta de la lanza, pocas espinas

Acero de alta velocidad

M2

0,90 C4,1 Cr

5,0 Mo1,9 V6,4 W

La prueba de chispa es un método sencillo para determinar a nivel mundial los principales componentes de una muestra de hierro fundido, acero al carbono o acero aleado. El método también puede proporcionar información sobre el tratamiento térmico al que fue sometida la muestra (tales como el recocido o endurecimiento).

En los aceros no aleados el dato más relevante es su contenido de carbono y al realizar la prueba, el hierro presenta una chispa bastante larga de color amarillo, a medida que el contenido de carbono aumenta el color de las ramificaciones se hace más claro y de longitud más corta y mucho más denso cerca de la piedra esmeril.

Para determinar si un acero al carbono se ha endurecido o es blando (recocido), se mira en la intensidad y la densidad del patrón, los aceros suaves producen menos rayos, y de menor intensidad, que los aceros endurecidos.

No obstante, cabe señalar que los aceros aleados con algo de manganeso presentan un marcado aumento de la actividad de la chispa, tanto en número, grosor e intensidad de los rayos, mientras que los aceros aleados con cromo presentan el efecto contrario, es decir, menos actividad.

Los aceros aleados con wolframio, por último, muestran una marca de color rojo.

Tipos de chispas

2. METALES QUE NO PRESENTAN CHISPAS

El aluminio, el cobre, el magnesio y el bronce no presentan chispa además de los metales no ferrosos.

3. OBJETIVO DEL ENCAPSULADO Y PULIDO DE LA PROBETA METALOGRÁFICA

Encapsulado: El objetivo de encapsular la probeta para que el manejo de la muestra sea más sencillo y seguro y además que al pulir no se pierda nada de las fronteras de la pieza.

El Pulido: en la probeta se hace para obtener una muestra como espejo, esto para poder observar la microestructura en el microscopio, a un número de aumentos determinado. Se realiza a cualquier aleación para determinar microestructuras y a los materiales que hayan tenido durante su vida de servicio algún tipo de falla o fractura para poder catalogar porque ocurrió esto en dicho material.

4. ABRASIVOS PARA EL PULIDO METALOGRÁFICO

Físicamente, un abrasivo metalográfico ideal debe de poseer una dureza relativamente alta; la forma externa de las partículas debe ser tal que presenten numerosas y agudas aristas y vértices cortantes; las partículas, si se rompen durante su uso, deben hacerlo en forma de que se produzcan nuevas aristas y vértices cortantes; por último, la naturaleza del abrasivo debe de ser adecuada para permitir una buena clasificación de las partículas por tamaños mediante levigación, después de que se haya realizado una buena pulverización.

Polvo de diamante: El abrasivo que más se aproxima al ideal es el polvo de diamante no adulterado y bien clasificado. Se ha empleado mucho en el pasado para preparar probetas de aleaciones muy duras, tales como carburos sinterizados de volframio o boro y recientemente se ha extendido su uso, con gran éxito, para el pulido de las aleaciones y metales más comunes.

Alúndum: Para el pulido intermedio o preliminar de las probetas metalográficas, en aquellos casos en que tal operación se realiza, se emplea como abrasivo el alúndum (óxido de aluminio fundido) y, a veces, carborundo (carburo de silicio) o carburo de boro, todos en un grado de finura de 500 a 600 mallas. Se emplean en forma de suspensión acuosa, que se añade al paño que recubre al disco de la pulidora.

Oxido de magnesio: Es el abrasivo que suele recomendarse para el pulido final de los metales blandos, tales como el aluminio, magnesio y otros, o para sustituir a la alúmina en el pulido de las fundiciones y otros materiales relativamente duros. La técnica adecuada para el empleo del óxido de magnesio en el pulido final consiste en poner una pequeña cantidad de polvo fresco y seco sobre el paño de pulir colocado en el disco de la pulidora, añadir agua destilada en cantidad suficiente para formar una pasta clara, y luego trabajar esta pasta con la yema d los dedos, extendiéndola y embebiéndola en las fibras del paño. Después de esta carga, y durante el pulido posterior, se mantiene húmedo el paño por adición de agua destilada.

Alúmina: La alúmina (óxido de aluminio) es, probablemente, el abrasivo más satisfactorio y universal desde el punto de vista metalográfico. El comercio lo proporciona en forma de pastas o suspensiones acuosas. La alúmina existe en tres formas cristalográficas distintas: alfa, beta y gamma. De ellas, la alfa y la gamma son las más empleadas como abrasivos.

Otros abrasivos: Además de los abrasivos citados anteriormente, también el óxido de cromo y el óxido de hierro (rojo de joyeros) se han empleado con éxito en el pulido metalográfico. El rojo de joyeros, sin embargo, tiene propensión a hacer fluir el metal superficial, y aunque proporciona una superficie extraordinariamente pulimentada, tal superficie no es la necesaria y característica del pulido metalográfico.

Empleados en las prácticas de Laboratorio del Curso:

Alúmina.

5. DEFECTOS DURANTE EL PULIDO

Rayas: son surcos producidos por las puntas de los abrasivos

Deformación plástica: puede provocar defectos superficiales después del pulido. Se revela después del ataque.

Aplastamiento: es la deformación plástica de grandes zonas dela muestra. Se pueden producir por una elección incorrecta del abrasivo,

lubricante o paño.

Redondeo de bordes: se debe a la utilización de una superficie de pulido muy elástica. Provoca una eliminación del material tanto en la superficie como en los bordes.

Relieve: cuando se pule un material con varias fases se puede dar lugar este fenómeno debido a la diferente dureza o resistencia al desgaste de c/u. Aparece durante el pulido. Hay que tener en cuenta para evitarlo el tiempo adecuado de pulido y el tipo de paño.

Arranques: son cavidades que quedan después del pulido debido a la pérdida de material durante la abrasión. Aparecen en materiales duros y quebradizos o que tengan inclusiones. Son debidas a un exceso de fuerza o mal a selección del paño (pelo largo)

Colas de cometa: aparecen junto con las inclusiones o los poros cuando el movimiento relativo de la muestra y el disco es

unidireccional. Se evita realizando movimientos en todas las direcciones de pulido.

Contaminación: material distinto al de la muestra que se deposita en la etapa de pulido. Pueden estar presentes en los discos, papeles

o paños. Por eso es de suma importancia el lavado previo.

Abrasivo incrustado: son partículas de abrasivos sueltas incrustadas por presión en la muestra. Se producen por una mala combinación en la selección del tamaño de abrasivo, paño y lubricante.

CONCLUSIÓN

Un ensayo de metalografía se realiza con el fin de obtener toda la información que es posible encontrar en la estructura de los diferentes materiales.

Este ensayo se realiza con la ayuda de un microscopio en donde se observa la estructura de ciertas muestras, que nos permitirán concluir que tipo de aleación se tiene, contenido de carbono (una aproximación) y tamaño de grano.

Una vez se logra esto la muestra se podrá relacionar con las propiedades físicas y mecánicas que se desean.

Operaciones a seguir para preparar la muestra son: corte, montaje, desbaste y pulido. Al final se observa lo obtenido en el microscopio metalográfico.

REFERENCIAS

https://prezi.com/mrtet1c4l4wf/tipos-de-chispas-de-los-metales/

http://www.alexandersaavedra.com/2010/06/identificacion-de-metales-por-prueba-de.html

http://materias.fi.uba.ar/6713/PREPARACION%20METALOGRAFICA.pdf