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CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES

LABORATORIO N°3

“ENSAYO DE DUREZA”

INTEGRANTES:

Paredes Casado, Miguel Angel

Peralta Negreiros, Cristian Renato

Silva Rivera, Sandro Eisen

Portocarrero Rentería, Valeria Melisa

Muñoz Herrera, Mirlam Raquel

Umasi Barahona, Katherine

SECCIÓN: IV-61

Grupo: 2 – Sábados 7 am.

Profesor: Lecaros Gutiérrez, César Augusto

Fecha de realización: 26 de septiembre de 2015

Fecha de entrega: 03 de octubre de 2015

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Índice del informe:

1. Introducción…………………………………………………………………...32. Objetivo general y objetivos específicos

2.1. Objetivo general……………………………………………………...42.2. Objetivos específicos…………………………………………….... 4

3. Descripción del equipo, máquinas y material utilizado………………4 - 54. Procedimiento………………………………………………………………. 5 - 65. DOP6. Resultado del ensayo7. Datos y cálculos8. Observaciones9. Conclusiones10. Preguntas11. Bibliografía12. Anexos

Índice de figuras:

Figura 1……………………………………………………………………… 3Figura 2……………………………………………………………………… 4Figura 3……………………………………………………………………… 4Figura 4……………………………………………………………………… 4Figura 5……………………………………………………………………… 4Figura 6……………………………………………………………………… 5Figura 7……………………………………………………………………… 5Figura 8……………………………………………………………………… 6Figura 9……………………………………………………………………… 6Figura 10…………………………………………………………………….. 6Figura 11…………………………………………………………………….. 6

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1. Introducción

La metalografía es la parte de la metalurgia que estudia las características estructurales o de constitución de los metales y aleaciones, para relacionarlas con las propiedades físicas, mecánicas y químicas de los mismos. Un examen metalográfico radica en que, es capaz de revelar la historia del tratamiento mecánico y térmico que ha sufrido el material. De esta manera, se pueden determinar características como el tamaño de grano, distribución de las fases que componen la aleación, inclusiones no metálicas como sopladuras, micro cavidades de contracción, escorias, etc. Esto quiere decir que, a partir de un examen metalográfico bien practicado es posible obtener un diagnóstico y/o un pronóstico.

El procedimiento que se realiza en un ensayo metalográfico incluye la extracción, preparación y ataque químico de la probeta de acero, para terminar en la observación microscópica..

Si la etapa de preparación no se realiza cuidadosamente es posible que se obtenga una superficie poco representativa del metal y sus características. Una preparación incorrecta puede arrancar inclusiones no metálicas, barrer las láminas de grafito en una muestra de fundición, o modificar la distribución de fases si la muestra ha sufrido un sobrecalentamiento excesivo.

A continuación se hará una breve descripción de cada uno de los pasos previos a la observación en el microscopio, comenzando por la extracción de las probetas de acero, siguiendo con las distintas fases de preparación de la misma y por último se describe el ataque químico a la muestra y la observación microscópica.

Figura 1

2. Objetivo general y objetivos específicos

2.1. Objetivo General

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Realizar un examen metalográfico.

2.2. Objetivos Específicos

Observar características microscópicas de las muestras. Ver las partes del grano y aprender a identificarlas. Aprender a diferenciar la ferrita de la perlita y la cementita. Entender cómo se forma la perlita y la cementita.

3. Descripción del equipo, máquinas y material utilizado

Acero 1020

Figura 2

Lijas (120, 200, 400, 600, 800, 1000, 2000)

Figura 4

Pulidora

Figura 5 Aluminia con agua

Micróscopio Óptico

Figura 3

Ácido al 4%

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4. Procedimiento

1. El proceso se inicia con el corte de las muestras de las probetas con el fin del análisis de su estructura metalúrgica.

2. Una vez realizado el corte de la muestras, se procede al lijado de dichas probetas con lijas de 120, 200, 400, 600, 800, 1000, 2000.

3. Con cada lija se procede un lijado de manera opuesta al del anterior, antes de pasar a la siguiente lija se debe realizar una inspección para verificar que estén paralelas las marcas.

4. Luego pasa a la maquina pulidora, en la cual se agrega oxido de aluminio para evitar dañar la superficie, y se empieza a pulir por 4 minutos.

5. Se inspecciona el pulido y se va a lavar.

6. Se produce el ataque químico para pasar al análisis metalográfico de la superficie de la probeta a través del microscopio.

7. Finalmente, se coloca la probeta en el microscopio para observar los resultados.

Aluminia con agua Ácido al 4%

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Figura 8 (Lijado) Figura 9 (Pulidora)

Figura 10 (Ataque químico)

Figura 11 (Observando resultados)

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5. DOP6. Resultado del ensayo7. Datos y cálculos8. Observaciones9. Conclusiones

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10. Preguntas

4. ¿De qué depende la elección de un paño para pulir?

La elección de un paño para pulir depende del material que vaya a pulirse y el propósito del estudio metalográfico, ya que este tendrá un efecto en factores como la velocidad del material de remoción, de plenitud y retención de bordes. Se pueden encontrar paños de lanilla o pelillo variable, desde aquellos que no tienen pelillo (como la seda) hasta aquellos de pelillo intermedio (como paño de ancho, paño de billar y lonilla) además de aquellos de pelillo profundo (como el terciopelo), también se pueden encontrar paños sintéticos para pulir con fines de pulido general, de los cuales el gamal y el micro paño son los que se utilizan más ampliamente.

8. Después del ataque químico se observa con frecuencia que algunos de los granos atacados parecen brillantes, mientras otros son oscuros y mates. ¿A qué se debe?

El ataque químico consiste en la distinta velocidad de reacción de los diferentes constituyentes metalográficos de la muestra con el reactivo de ataque usado. Los constituyentes metalográficos de mayor velocidad de reacción se ataca rápidamente y se pondrá más oscuro, mientras que los constituyentes menos atacables permanecerá más brillantes y reflejarán mayor cantidad de luz en el microscopio.

9. Desarrolle dos métodos de ataque de la probeta diferentes al ataque químico.

El ataque puede realizarse de distintas maneras, puede ser: químico, óptico, electrolítico y físico.

- Ataque óptico: campo claro, campo oscuro, luz polarizada, contraste de fase y contraste por interferencia (Nomarski).

- Ataque electrolítico: consiste en hacer pasar un corriente continua, que varía desde una fracción de amperio a varios amperios de intensidad, a través de una celda electrolítica, que contiene el electrolito apropiado y en la que la probeta es el ánodo, siendo el cátodo de algún material insoluble como platino o grafito. La elección de electrolito depende del metal o aleación que ha de atacarse y de los constituyentes de estructura que el ataque hay de poner de manifiesto.

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11. Bibliografía

Guía Metalográfica de Materiales (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf )

Microscopio metalográfico (consulta: 28 de septiembre de 2015).(http://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/Anexo/microscopio_metalografico.htm )

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES (UBA) (2015) Examen Metalográfico (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://materias.fi.uba.ar/6713/PREPARACION%20METALOGRAFICA.pdf)

GUZMAN, Fernando (2013) Análisis de aceros por microscopia óptica (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/12065/ANALISISACERO.pdf?sequence=1)

STRUERS (2015) Consumibles de esmerilado (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://www.struers.com/default.asp?doc_id=213&admin_language=8&top_id=3&main_id=10&sub_id=14)

INSTITUTO NACIONAL DEL PROFESORADO TÉCNICO (2012) Ensayo de metalografía (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://www.inspt.utn.edu.ar/academica/carreras/67/TPracticos/TecnologiaI/Trabajos.Practicos/ENSAYOS.LABORATORIO/1EnsayosMetalografia/2TeoriaMetalografia.pdf)

LABORATORIO DE MECÁNICO Y ENSAYO DE MATERIALES (2000) Técnicas de metalografía (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://matensayos.webcindario.com/tecnicametalografica/tecnicametalo.pdf)

TECNOLÓGICO DE MONTERREY (2012) Laboratorio de ingeniería de materiales 1 (consulta: 28 de septiembre de 2015). (http://www.mty.itesm.mx/dia/deptos/im/m00-861/lecturas/lectp1m1.pdf)

12. Anexos

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