practicas materiales

ESCUELA POLITECNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA

ENERGA Y MECNICACARRERA DE INGENIERA MECNICA

GUIAS DE PRCTICAS DEL LABORATORIO DE:

ING. PATRICIO QUEZADA MORALESJEFE DE LABORATORIO

SANGOLQU SEPTIEMBRE 2008

Guas de Prcticas de Laboratorio de Ciencia de los Materiales.

Ing. Patricio Quezada M. Lab. CM END DECEM ESPE 2

ESCUELA POLITECNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGA Y

MECNICA

CARRERA DE INGENIERA MECNICA

LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES

INTRODUCCIN

A diario los ingenieros manejan los materiales, estas sustancias se manufacturany procesan, con ellas se disean, construyen componentes y maquinarias, seseleccionan y analizan fallas.

La ciencia de los materiales se ocupa principalmente de la clasificacin,propiedades, procesamiento y usos de las diversas manifestaciones de lamateria en el universo, estudia la relacin entre la estructura y constituyentes delos materiales y sus propiedades, as como la influencia de algunos de susmtodos de elaboracin. Distinguir entre diferentes tipos de materiales, conocersus propiedades y el origen de las mismas.

La metalografa o microscopia estudia las caractersticas internas del metal o deuna aleacin. La microscopia constituye una herramienta muy necesaria tantopara el cientfico como para el tcnico, ya que a travs de este equipo se puedevisualizar y analizar la micro estructura de los metales y aleaciones, y en basede este estudio determinar tamao de grano, tamao, forma y distribucin devarias fases e inclusiones, que influyen en las propiedades mecnicas de losmetales, y as determinar micro estructuralmente el tratamiento mecnico otrmico, y comparar las condiciones iniciales con las finales para poder predecirsu comportamiento.

Este manual del laboratorio de Metalurgia contiene una serie de guas para larealizacin de las diferentes prcticas del laboratorio de Ciencia de losMateriales.

Mediante este documento podemos dar al estudiante las herramientasnecesarias para complementar y comprobar el estudio terico con la parteprctica basado en experimentos que los alumnos realizarn con equipos ymateriales entregados en el laboratorio.



EJECUCIN DE PRCTICAS.

Las prcticas desarrollarn los alumnos despus de haber revisado las guas yel marco terico expuesto en el aula.Los integrantes del grupo tienen que saber exactamente cuales son los objetivosa alcanzarse, antes de la ejecucin de la prctica.Las prcticas las realizarn todos los integrantes del grupo sin excepcin, previola consulta de los requerimientos necesarios para ejecutarla.Los informes de cada prctica se entregarn de acuerdo a la planificacin decada docente.Para la ejecucin de la prctica, el alumno, en forma OBLIGATORIA debe usarmandil u overol, caso contrario no podr asistir ni desarrollar la o las prcticas.

PRESENTACION.

En la fecha prevista se expondrn los trabajos ejecutados luego en formaaleatoria se solicitar a los integrantes de cada grupo exponer una o ms partesde la prctica.Durante y despus de la exposicin se formularn preguntas por parte delprofesor y el resto de estudiantes, los mismos que tendrn que ser presentadoscon claridad por cada uno de los integrantes del grupo.

CALIFICACION.

Dependiendo del esfuerzo ejercido por cada grupo (innovacin, metodologapara alcanzar objetivos, exposicin, respuestas a las preguntas planteadas,conclusiones, recomendaciones y presentacin del informe), los integrantesobtendrn la nota correspondiente de acuerdo a la participacin en el desarrolloy cumplimiento de los objetivos de la misma.Cualquier otro aporte original que desee adicionar a su informe, deber serconsecuente con el formato del mismo y redundar en una mejor calificacin.

PRESENTACIN DE INFORMES

Para la presentacin de reportes de las prcticas debe constar lo siguiente:

1. Tema2. Objetivos3. Teora (resumen )4. Equipos y materiales5. Procedimiento.6. Anlisis de resultados7. Conclusiones y recomendaciones.8. Bibliografa.



NORMAS DE SEGURIDAD EN EL MANEJO DE EQUIPOS, REACTIVOSQUMICOS, Y ACCESORIOS DE LABORATORIO

EQUIPOS DE LABORATORIO DEL AREA DE METALOGRAFIA

CORTADORA DE DISCO.

Para realizar un corte en muestras de metales en el laboratorio de ciencia delos materiales se utiliza cortadoras dotadas de discos abrasivos. Durante el cortede las muestras se deben tomar las siguientes recomendaciones:

Seleccionar el disco dependiendo del tipo de material a cortar, en la partefrontal del equipo se encuentra una lista con las caractersticas y usosespecficos de cada uno de ellos,

Asegurar la pieza o muestra a cortar en las mandbulas de ajuste, evitandoel movimiento de la muestra, para no causar daos en el disco.

Cerrar la cubierta protectora del equipo, caso contrario no se encenderel equipo.

Antes de comenzar el proceso de corte asegurarse que el flujo derefrigerante cubra totalmente a la muestra.

Ejercer una presin moderada sobre la palanca de corte, una presinexcesiva puede producir rotura o desgaste del disco osobrecalentamiento en la muestra alterando sus caractersticas microestructurales.

Despus de realizar el corte limpiar los residuos que quedan en la cmarade corte.

PRENSAS HIDRALICAS

Para el montaje en muestras pequeas se realiza utilizando resina fenlica, enpolvo o premoldeada.Controlar la presin y la temperatura durante el proceso de montaje de muestrasmetalogrficas.Para evitar quemaduras utilice guantes de proteccin trmica, cuando retire lamuestra.

DESBASTADORAS

Durante la operacin de desbaste grueso y fino siga las siguientes instrucciones:

Biselar cuidadosamente los bordes de las probetas, para evitar roturasy desgarres en los discos abrasivos, paos de pulido y en operacionesposteriores.

Ejercer una presin moderada de la probeta contra la cinta abrasiva.Una presin excesiva distorsiona la superficie de la muestra,produciendo rayas profundas difciles de eliminar.



Al terminar el desbaste lave las probetas y sus manos con bastanteagua para evitar el transporte de partculas gruesas a las lijas de granofino.

PULIDORAS

En la etapa de pulido las precauciones que se deben tomar van orientadas aevitar la contaminacin de los paos debido a que:

Debe asegurarse que la muestra este completamente limpia Al utilizar el pao adecuado para no causar rayaduras. Lavar cuidadosamente la probeta con bastante agua antes de cambiar de

pao o de abrasivo. Al finalizar la etapa de pulido lavar correctamente la muestra con bastante

agua, rocela con alcohol y squela con aire caliente. Si la muestra no va a ser observada inmediatamente al microscopio,

gurdela envuelta en algodn y debidamente identificada. Elalmacenamiento de las muestras debe ser lo ms hermtico posible paraevitar la formacin de xidos en la superficie.

MICROSCOPIOS OPTICOS CON SOFTWARE

De la mayora de los equipos que hay en el laboratorio de metalografa losmicroscopios son los ms delicados.

Por lo tanto requieren de mayor cuidado por parte del operador. Antes de usar el microscpico asegrese que las manos y las muestras

estn completamente limpias y secas No tocar los lentes de los oculares ni los de los objetivos con los dedos. Nunca deje que la muestra entre en contacto con los objetivos los cual

puede ocurrir fcilmente durante el enfoque o al cambiar de un objetivo aotro.

No deje que se caigan al piso los oculares y objetivos porque se fracturanlos lentes

Enfoque primero con los objetivos de bajos aumentos empleando eltornillo de enfoque cuando haya visualizado la imagen

Maneje el microscopio con sumo cuidado, sin movimientos bruscos. Seleccione la intensidad de luz menor que la mxima para evitar que los

bombillos se quemen Apague el microscopio cuando termine de utilizarlo. No trabajar con muestras grandes y/o pesadas



MANEJO DE REACTIVOS QUMICOS

En las prcticas de laboratorio se hace necesario el uso de reactivos qumicospara el ataque a las muestras metalogrficas. Estos agente qumicos son por logeneral compuestos de cidos orgnicos, lcalis de varias clases y otrassustancias complejas en solucin con algunos solventes apropiados tales comoel agua, alcohol, etc.

Es OBLIGATORIO el uso de mandil u overol para el desarrollo de lasprcticas si no posee el mandil no podr realizar las prcticas

Utilice guantes de goma Si por alguna razn tiene contacto sobre la piel con el reactivo, lvese

inmediatamente con bastante agua y jabn. Cuando mezcle los reactivos extreme las preacciones. Adicione

lentamente el cido o el lcali al agua, alcohol o solucin. Despus de preparar el reactivo colquelo en un envase plenamente

identificado Cuando termine de manipular los reactivos limpie todos los envases que

utiliz y deje todo en orden. Tenga mucho cuidado cuando trabaje con cido fluorhdrico (HF), ya que

puede formar ulceraciones al contacto con la piel. Adems, cuandotrabajo con HF no utilice recipientes de vidrio, debido a que es disueltopor el cido.

Tambin son muy dainos el HNO3, el H2SO4 y AlCr3 ya que lainhalacin de sus vapores puede causar irritacin y daos serios en elsistema respiratorio.

Si existe alguna duda acerca del manejo de los reactivos, debe pedirasistencia al responsable del laboratorio o al docente de la asignatura yas evitar situaciones lamentables

.



GUIA DE PRCTICA No: 1

VISITA EMPRESA DIFERENTES MATERIALES

GUIA DE PRCTICA No: 2Tema:

CONOCIMIENTO DEL COMPORTAMIENTO DE LOSMATERIALES DE USO INDUSTRIAL

1.- Objetivos:

- Analizar el comportamiento de los materiales de uso industrial en base apruebas sencillas realizadas en el laboratorio.

- Identificar las caractersticas principales de los materiales utilizados en laindustria de acuerdo a los resultados obtenidos.

2.- Revisin terica:

Propiedades mecnicas:

A travs de las cuales se pueden comprobar y clasificar los diferentes tipos demateriales.

Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sindeformarse ni romperse, a pesar de los esfuerzos bruscos que se les apliquen.Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar suforma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que haba determinadosu deformacin.Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetracin.Fragilidad: Un material es frgil cuando se rompe fcilmente por la accin de unchoque.Ductilidad: Aptitud de algunos materiales slidos de adquirir deformacionespermanentes, bajo la accin de una presin o fuerza exterior, sin que seproduzca rotura.Propiedades Fsicas:Describen caractersticas como color, conductividad elctrica o trmica,magnetismo y comportamiento ptico.



Los materiales, de acuerdo al uso industrial se clasifican en: Metlicos,Cermicos, Polmeros, Compuestos, Biolgicos, Electrnicos, Elctricos.

3.- Materiales y Equipos:

Materiales.

Por lo menos uno de cada tipo, por ejemplo:Acero, latn, madera, pvc, poliestireno, Tabla triplay, tiza, hormign, etc.

Herramientas:Entenalla, lima, tenaza, lija, regla graduada, mechero bunsen, imnconductivmetro , calibrador, rayador, martillo, fragua, balanza, utilizar equiposde seguridad personal.

4.- Procedimiento:

Con los equipos, materiales y herramientas existentes en el laboratorio realizarlas pruebas que crean necesarias para analizar el comportamiento de losdiferentes tipos de materiales.

Dureza:

Utilice limas, rayadores y durmetros cuantificar cual de los materiales ofrecemayor resistencia a la penetracin y rayado.

Conductividad trmica:

Disponga de materiales diferentes, con dimensiones iguales deben sercalentadas en un extremo. Aquella que se caliente ms rpidamente en el otroextremo tendr mejores propiedades de conductividad trmica.

Conductividad elctrica:

Despus de pulir las muestras utilizar un conductivmetro y mida la resistividaden materiales capaces de conducir corriente elctrica.

Tenacidad:

Las muestras a ensayar se las somete a golpes con martillo sobre un yunque,para determinar su tenacidad en forma cualitativa.

Inflamabilidad:

Compruebe su inflamabilidad despus de colocar al fuego varias muestras.

Temperatura de Fusin



Utilizando diferentes muestras someterlas a calentamientos sobre una placaradiante y comprobar las temperaturas de fusin.

Abrasin:

Las muestras de los materiales escogidos deben ser de igual tamao, luego depreparar superficies planas, stas se desbastan aplicando presiones y tiemposiguales. Finalmente se pesan los residuos para tratar de evaluar la resistencia ala abrasin.

Magnetismo:

Utilice un imn permanente y acerque a los diferentes materiales para observarsi son o no atrados por ste.

Choque trmico:

Aplique cambios de temperatura drsticos para observar el comportamiento quetienen los materiales al choque trmico. Evale este comportamiento al verificarla presencia de grietas u otros defectos.

5.-BIBLIOGRAFIA:

- Avner Sidney . Introduccin a la Metalurgia Fsica.- Flinn-Trojan. "Materiales de Ingeniera y sus Aplicaciones.



GUIA DE PRCTICA No.3

Tema:

RECONOCIMIENTO DE MATERIALES SINTTICOS

1.- Objetivos: Realizar la clasificacin de diversos materiales sintticos en grupos con

ayudas sencillas. Identificar los materiales sintticos mediante la llama, por su olor,

densidad, resistencia de forma goteo, color.

2.- Revisin Terica:Los materiales sintticos pueden, junto a las caractersticas exterioresser identificados, entre otra pruebas, mediante la prueba de calor y sucomportamiento en la llama.De acuerdo a la diversidad de comportamientos se deducen los posiblesprocesos de transformacin.


3.1 Mechero bunsen3.2 Diferentes tipos de materiales sintticos de uso comn (5)3.3 Pinzas y guantes

4.- Procedimiento:

4.1 Ubicar correctamente las instalaciones de gas hacia el mechero bunsen.4.2 Encender con cuidado el mechero a llama baja.4.3 Proceder a quemar cada una de las muestras de materiales sintticos y

observar su comportamiento color olor etc.

5.- Bibliografa:

- Fundacin Alemana para el desarrollo Internacional Curso Superiorde Tecnologa Mecnica Prctica



GUIA DE PRCTICA N 4

Tema:

ENSAYO DE CHISPA.

1.- Objetivo(s)

Identificar cualitativamente diferentes tipos de acero mediante el ensayo dechispa.

Analizar las caractersticas tcnicas y qumicas a travs de las cuales seproducen diferentes tipos de chispas.

Comparar con los estndares las formas y longitudes de las chispas.

2.- Materiales y Equipos

2.1 Esmeril.2.2 Flexmetro.2.3 Diferentes muestras de acero (5).2.4 Equipo fotogrfico opcional.

3.- Procedimiento

3.1 Acerque la muestra al esmeril.3.2 Observe la forma y color de las chispas.3.3 Mida las estelas de las chispas.3.4 Tome fotografas de las chispas para el respectivo anlisis y

comparacin.

4.- Bibliografa

APPOLD - Feiler, Tecnologa de los metales.

FORMA DE LAS CHISPAS IMGENES DE CHISPAS TIPO DE ACERO AISI-Standard Composicin en%Ramillete con espinas, y puntasde lanza color rojo

Acero templado yrevenido

4140 0,42 C1,1 Cr0,2 Mo



Lneas continuas, algunasespinas, formado por estallidosde Carbono

Acero endurecido 0,21 C1,3 Mn1,2 Cr

Lneas continuas, ms espinasse formaron por estallidos deCarbono

Acero al carbono paraherramientas

1045 0,45 C0,3 Si0,7 Mn

Muchos estallidos de Carbonoque empiezan al pie del haz,muchos ramos

Acero al carbono paraherramientas

W1 1,05 C0,2 Si0,2 Mn

Antes de los estallidos deCarbono se incrementa la luz enel flujo primario. Muchos ramospequeos

Acero aleado con Mn-Si

S4 0,60 C1,0 Si1,1 Mn0,3 Cr

Flujo de lneas amarilla,aclarando en el centro,formando espinas en losextremos

Acero paraherramientas aleadoMn

02 0,90 C2,0 Mn0,4 Cr0,1 V

Pocos estallidos finos deCarbono seguidos por club lisoluminoso

Acero paraherramientas aleadoW

S1 0,60 C0,6 Si1,1 Cr0,2 V2,0 W

Un flujo delgado y lineal, elcuadro de la chispa vivo, lneasdiscontinuas en las cabezas

Acero paraherramientas aleadoCr-W

O1 1,05 C1,0 Mn1,0 Cr1,2 W

Haz cortoTemplado: con pocosEndurecido: con muchos ramosluminosos

Acero paraherramientas aleadocon Cr carbono alto,ledeburita alta

D2 1,55 C12,0 Cr0,7 Mo1,0 V

El flujo de lneas continuas,alguno los estallidos de carbono,lnea coloreada de naranja en lacabeza

Acero para trabajo encaliente, alta aleacin

H13 0,40 C1,0 Si5,3 Cr1,4 Mo1,0 V

El flujo de lneas rojo oscuro conbrillo en la punta de la lanza,pocas espinas

Acero de altavelocidad

M2 0,90 C4,1 Cr5,0 Mo1,9 V6,4 W

Lneas del flujo rojas, punteadasoscuras con brillos en lascabezas de la lnea

Acero de altavelocidad

T42 1.23 C4,1 Cr3,8 Mo3,3 V

10,0 W10,5 Co

Haz corto con espina como losestallidos de carbono

Acero inoxidable 420 0,40 C13,0 Cr

Flujo continuo, lnea sin losestallidos de carbono

Acero inoxidable 304



GUIA DE PRCTICA No. 5

Tema:

CORTE, MONTAJE, PULIDO MECNICO Y ATAQUEQUMICO DE PROBETAS METALOGRFICASDESTINADAS A LA OBSERVACIN MICROSCPICA.

1.- Objetivo(s)

Practicar procedimientos para observacin y anlisis de muestras metlicasbajo el microscopio.

Determinacin de parmetros cualitativos y cuantitativos en la preparacinde muestras metalogrficas.

Introducir al estudiante en la tcnica del ataque qumico como herramientapara revelar la microestructura de probetas preparadasmetalogrficamente.

2.- Teora.

El anlisis estructural de los materiales y aleaciones a travs delmicroscopio es una herramienta principal ya sea en la investigacincientfica como en el control de calidad de los materiales, tomando encuenta la conocida relacin estructura- propiedades proceso.A pesar de existir nuevas tcnicas e instrumentos en los ltimos tiempo,como el microscopio electrnico el de emisin, el microscopio metalogrficono ha sido desplazado en modo alguno ya que se puede dar un panoramamuy completo del estado estructural del metal o aleacin en estudio.La importancia de la observacin microgrfica est dada por la influenciaque ejercen los componentes qumicos de una aleacin que puedenencontrarse en forma de una solucin slida homognea, en forma de uncompuesto intermetlico de composicin qumica definida, dispersa en elseno de una solucin slida en forma de una mezcla eutctica etc.Estos componentes se denominan constituyentes metalogrficos y de susproporciones formas y estados dependen las propiedades fsicas de unaaleacin. Por lo tanto el desarrollo de la tcnica que nos permite observardichos constituyentes deber ser objeto de un trabajo conciente y criterioso.

La preparacin metalogrfica involucra una serie de pasos para obteneruna probeta con una superficie perfectamente plana y libre de rayaduras alobservarse bajo el microscopio ptico.



Primero se comienza seleccionando una muestra adecuada, cortndolapara llevarla a un tamao fcil de manejar, y de ser necesario se realiza elmontaje para facilitar su manipulacin, Posterior a esto se inicia el procesode preparacin mediante lijas abrasivas y discos rotatorios con diferentesgranulometras hasta llegar a dejar la superficie en algunos de los casostipo espejo.La obtencin de una superficie perfectamente plana y pulido perfecto, nospermitir llegar a conclusiones exactas y ello depender exclusivamentede la prolijidad y esmero con que se realice esa tarea, siguiendo lastcnicas usuales.La eleccin de los reactivos de ataque y de los aumentos a los que sernobservados los distintos constituyentes, estn dentro de las variables quedeben ser tomadas en cuenta al realizar un anlisis metalogrfico, comoson la calidad de lo que se quiere observar.


3.1 MUESTRAS:Detalle:Materiales:

3.2 CORTADORA DE DISCOS BUEHLERModelo:Voltaje-Frecuencia:Discos :

3.3 PRENSA HIDRAULICA BUEHLERSpeciment Mount PressCapacidad: Toneladas.

3.4 BAQUELITAResina fenlica:Polvo: Premoldeada:Molde dimetro:Temperatura fusin:

3.5 PULIDORA DESBASTADORA BUEHLERPulidora de banda:Modelo:Lija grit :Voltaje frecuencia:

3.6 PULIDORA MANUAL BUEHLERModelo:Nmero de lijas 4 Grit :



3.7 PULIDORA DE DISCO BUEHLERModelo:Velocidad de giro:Pulido tosco: Disco de :

Pasta de diamante:Aceite para extender pastas.

Pulido Fino: Disco :Almina :

3.8 SECADORA DE CABELLO ELECTRICA.Para secar la muestra despus del lavado.

3.9 MICROSCOPIO METALURGICO Y SOFTWARE Marca Olympus Lente ocular 10 X. Lente objetivo 5 X, 10X, 40X,100X. Amplificacin mxima: 2000 X. Cantidad de luz variable

3.10 REACTIVOS QUIMICOS:- Consultar y estudiar la norma ASTM E 407 Standard Practice forMicroetching Metals and Alloys.

4.- Procedimiento.

4.1 Corte muestra.4.2 Monte de la muestra en baquelita.4.3 Coloque el cilindro en la prensa.4.4 Caliente el cilindro por medio de calentador.4.5 Verificar que el indicador de luz del calentador se encuentre apagado4.6 En ese instante aumente la presin a 4.200 psi durante 5 min.4.7 Retire el calentador y coloque el enfriador (10min.).4.8 Desmontaje de la muestra o probeta.4.9 Preparacin de la muestra de acuerdo a las normas ASTM E 34.10 Desbaste tosco de la muestra (filos de baquelita en la pulidora de banda

(grit 120 )4.11 Desbaste fino en el set de lijas abrasivas de CSi.4.12 Iniciar por el abrasivo 240 hasta que las rayaduras vayan en un mismo

sentido.4.13 Repita los pasos 10 y 11 utilizando una lija ms fina y girando 90 grados

al cambiar de un abrasivo a otro4.14 Analice la muestra en cada abrasivo.4.15 Pulido tosco de la muestra utilizando pasta de diamante y aceite de

dispersin en la pulidora de disco con pao de nylon, girando en sentidocontrario al disco.

4.16 Lave con agua y detergente, limpie con alcohol y seque.4.17 Pulido final utilizando almina y agua destilada en un disco de pao

Microcloth, girando en sentido contrario al disco.



ATAQUE QUMICO

4.18 Segn la Norma ASTM E- 407, determine: El reactivo que corresponda para el ataque qumico y preprelo. Los componentes, mtodos y tiempos de ataque qumico a emplear.

4.19 Lavar y secar la muestra.4.20 Observe la muestra en el microscopio.4.21 Tome la fotomicrografa de cada uno de los pasos anotados y guarde en

una carpeta con sus datos.

4.- Bibliografa:

- Avner Sidney. "Introduccin a la Metalurgia Fsica".- Kehl George . "Fundamentos de la prctica metalogrfica"- Normas ASTM.




Tema:Determinacin del Tamao de grano (mtodo de

Intercepcin -Mtodo Planimtrico- Mtodo de ComparacinASTM).

1.-Objetivo(s)

Practicar la medicin del tamao de grano Comparar con otros mtodos de medicin del tamao de grano, para evaluar

ventajas y desventajas

2.- Teora.

METODO DE COMPARACION.

La muestra preparada y atacad de acuerdo con el procedimiento de laprctica anterior, la imagen de la microestructura a una amplificacin de100X o una fotomicrografa de la estructura a igual amplificacin secompara contra una serie de patrones estndar clasificados, que cubrenlos diversos tamaos de grano (ASTM E 112-63) .El mtodo de comparacin es ms conveniente y muy preciso en muestrasde granos de ejes iguales. El nmero de tamao de grano ASTM n puedeobtenerse con:

12 nNDonde N = es el nmero de granos observados por pulgada cuadrada auna amplificacin de 100 X.

METODO DE INTERCEPCION (o de Heyn)

El tamao de grano se estima contando por medio de una pantalla de vidrioo por fotomicrografa o sobre la propia muestra, el nmero de granosintersecados por una o ms lneas rectas .Los granos tocados por elextremo de una lnea se cuentan slo como medios granos, se cuentan enpor lo menos tres posiciones distintas para lograr un promedio razonable.La longitud de la lnea en milmetros, dividida entre el nmero promedio degranos intersecados por ella, da la longitud de intercepcin promedio odimetro de grano.

METODO PLANIMTRICO ( o de Jeffries).



Un crculo o un rectngulo de rea conocida (generalmente 5000 mm2) seinscriben en una fotomicrografa o en una pantalla. Se debe escoger unaamplificacin tal que de por lo menos 50 granos en el campo o rea que vaa contarse. La suma de todos los granos incluidos dentro del rea conocidams la mitad del nmero de granos intersecados por la circunferencia delrea, da el nmero total o equivalente de granos enteros dentro del rea .Si se conoce la amplificacin de la muestra , se puede determinar el nmerode granos por milmetro cuadrado , multiplicando por ello, el nmero degranos enteros por el factor de amplificacin correspondiente(amplificadorde jeffries) f dado en la tabla..

Amplificacin utilizada f1

255075

1002003005001000

0.0020.125

0.51.125

2.08.0

18.050.0

200.0

3.- Materiales y Equipos.

2.1 Muestras metlicas.2.2 Banco de preparacin de muestras metalogrficas.2.3 Microscpio metalrgico.2.4 Cmara fotogrfica.2.5 Rollo fotogrfico de 35 mm.2.6 Horno - Mufla.2.7 Termmetro digital.2.8 Reactivos.2.9 Platos petri.

3.- Procedimiento.

3.1 Seleccione las muestras del mismo material e identificarlas.3.2 A la muestra 1 se la enfre al medio ambiente.3.4 A la muestra 2 se la enfre en el mismo horno hasta la temperatura

ambiente.3.6 A la muestra 3 y 4 usando la prensa hidrulica, proceda a ejercer cierto

grado de deformacin (doblando en fro o deformando en el Yunque conun martillo).

3.7 A la muestra 4, realice un proceso de recocido, determinando tiempo ytemperatura segn la muestra.

3.8 A todas las muestras preparare la superficie metalogrficamente.



3.9 Realice ataque qumico de acuerdo a las normas ASTM.3.10 Mida el tamao de grano por el mtodo de intercepcin-comparacin y

planimtrico

4.- Bibliografa. DONALD ASKELAND, Ciencia e Ingeniera de los Materiales.




Tema:ENSAYO DE DUREZA.

1.- Objetivo(s).

Medir la resistencia a la penetracin sobre la superficie de un material, blandoy duro.

Indicar las diferentes escalas de dureza. Clasificacin de las escalas Rockwell. Comparar la dureza entre un material blando y duro.

2.- TeoraDureza es la capacidad de los metales de resistir a la penetracin en ellos deuna sustancia mas dura. Los ensayos de durezas tienen carcter esttico,son fciles de efectuar y se realizan con rapidez sin daar la pieza que seensaya. Hay diferentes mtodos para medir la dureza.

3.- Equipo y Materiales.

3.1 Muestra de cobre puro.3.2 Muestra de acero.3.3 Sierra para corte.3.4 Lijas de desbaste fino.3.5 Durmetro para medir la dureza Rockwell.

4.- Procedimiento.

4.1 Seleccione la probeta.4.2 Prepare metalogrficamente la probeta, para que sus dos caras se

encuentren paralelas.4.3 Coloque la pieza en el durmetro.4.4 Ubique la carga necesaria de acuerdo a la escala.4.5 Realice una precarga, encerar y aplicar la carga.4.6 Mida las durezas en las diferentes escalas de acuerdo a los materiales.

5.- Bibliografa.

DONALD ASKELAND, La Ciencia e Ingeniera de los Materiales.




Tema:

CEMENTADO

1.- Objetivo(s).

Experimentar el proceso de endurecimiento superficial en aceros. Analizar la influencia de la difusin en el proceso de cementado.


2.1 Muestra metlica (acero bajo contenido de carbono).2.2 Carbn vegetal.2.3 Antracita.2.4 Microdurmetro.2.5 Microscopios.2.6 Horno mufla.2.7 pinza, plancha de acero, guantes.

3.- Procedimiento.

3.1 Prepare la muestra caras paralelas3.2 Pulverice el carbn.3.3 Introduzca en la caja metlica la muestra.3.4 Ingresar al horno mufla a 900C la caja que contiene la muestra por 10

horas.3.5 Sacar la muestra de la caja metlica y templar en aceite.3.6 Luego prepare metalogrficamente la muestra sin ataque qumico.3.7 A continuacin mida la microdureza para observar la penetracin del

carbono.3.8 Medir durezas en la superficie y en el borde del acero3.9 Analice de resultados.

4.- Bibliografa.

DONALD, ASKELAND. Ciencia e Ingeniera de los Materiales.




Tema:

SOLIDIFICACION DE METALES PUROS.

1.- Objetivo(s)

Analizar la influencia de la rapidez de enfriamiento con respecto a la presenciade dendritas.

2.- Teora.


2.1 Muestra (alambre de cobre).2.2 Durmetro.2.3 Playo.2.4 Crisoles.2.5 Horno mufla.2.6 Equipo para preparacin metalogrfica.2.7 Microscopio.2.8 Video Cmara

4.- Procedimiento

3.1 Prepare dos muestras de metal puro (cobre).3.2 Ponga la muestra en el crisol.3.3 Ponga los crisoles dentro del horno para su fundicin.3.4 Luego de este paso realice el enfriamiento. Uno dentro del horno y la otra

a temperatura ambiente.3.5 Realice la preparacin metalogrfica de acuerdo a la prctica N 1.3.6 Observe la muestra en el microscopio.3.7 Tome fotomicrografas de cada muestra.3.8 Guardar los archivos en la carpeta.3.9 Analice los resultados

4.- Bibliografa.

WILIAM SMITH, Ingeniera de los Materiales.



GUIA DE PRCTICA No. 10Tema:

COMPROBACION DE LAS PROPIEDADES RELEVANTESEN MATERIALES CON ESTRUCTURAS: BCC, FCC, HCP.

1.- Objetivo(s). Comprobar experimentalmente las propiedades principales de metales con

estructura BCC , FCC, HC a base de un mtodo sencillo .


2.1 Muestra de un metal BCC (hierro alfa).2.2 Muestra de un metal FCC(aluminio).2.3 Muestra de un metal HCP(zinc).2.4 sierra.2.5 esmeril.2.6 lima.2.7 Horno mufla.

3.- Procedimiento.

Disponga de tres muestras de los materiales anteriormente mencionadosen iguales dimensiones y formas.A travs de un procedimiento ideado por los alumnos compruebe lasprincipales propiedades de los materiales.

4.- Bibliografa

DONALD ASKELAND, La Ciencia e Ingeniera de los Materiales. IBCA, Especificaciones del acero DF2. SMITH, William. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniera de Materiales.



GUIA DE PRACTICA No. 11

Tema:ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIN (TRABAJO ENFRIO).

1.- Objetivo(s).

Identificar la Influencia de los materiales trabajados en fro con respecto a suspropiedades mecnicas elctricas y qumicas.

Identificar la respuesta al trabajo en fro de tres metales con diferenteestructura cristalina (FCC,BCC,HC).


2.1 Hierro BCC.2.2 Zinc HC.2.3 Cobre FCC.2.4 Yunque.2.5 martillo.

3.- Procedimiento.

3.1 Seleccione tres muertas metlicas; Hierro, Zinc, Cobre.3.2 Pula mecnicamente las piezas seleccionadas.3.3 Obtenga un 30 a 40 % de trabajo en fro con yunque y martillo.3.4 Observe los resultados del trabajo en fro en forma visual.3.5 Del cobre mida su conductividad.3.6 Del zinc y el hierro mida durezas.3.7 Compare los efectos producidos por el trabajo en fro.3.8 Anlisis de resultados.

4.- Bibliografa.

DONALD ASKELAND . La ciencia e Ingeniera de los Materiales. WILLIAM SMITH. Ingeniera de los materiales.



GUIA DE PRCTICA No. 12Tema:

RECONOCIMIENTO DE LOS CONSTITUYENTES DEACEROS AL CARBONO.

1.- Objetivo(s)

Reconocer los constituyentes de un acero al carbono a travs de laobservacin microestructural de un acero.


2.1 Elementos para desbaste.2.2 Elementos para pulido mecnico o electroltico.2.3 Elementos para ataque qumico.2.4 Reactivo:

Nital al 3%

2.5 Microscopio metalogrfico con ocular 10X y objetivos 10X, 40X.2.6 Durmetro.2.7 Horno mufla, Baos de temple, pinzas.2.8 Probetas: (Vase el cuadro siguiente).

PROBETA DESIGNACION ESTADO

1 Acero SAE 1060 Normalizado a 900C

2 Acero SAE 1060 Templado en aceite desde850C

3 Acero SAE 1060 Templado en agua desde850C

4 Acero SAE 1060 Recocido a 850C Conenfriamiento hasta600C de 20C/h.

5 Acero SAE 1060 Templado en aceite y revenidoa 550

3.- Procedimiento

3.1 Determine la dureza de todas las probetas indicadas en el cuadro.Desbastarlas, pulirlas y atacarlas con nital, registrando los campos



observados. Repulir y atacarlas de nuevo con reactivo de kourbatoff aebullicin durante 10 minutos registrando el campo microscpico.

3.2 De las observaciones realizadas, de las determinaciones de dureza delas caractersticas tabuladas en el cuadro anterior extraiga conclusionespara el reconocimiento de los constituyentes presentes en aceros alcarbono.

4.- Bibliografa.

WILLIAM SMITH, Ciencia de los Materiales. DUBOX. Prcticas de Metalografa.

BIBLIOGRAFIA:

AUTOR TITULO EDITORIAL UBICACION

Donald Askeland La Ciencia e Ingeniera de los Materiales Grupo Editorial Iberoamrica ESPE-CIME

Avner Sydney Introduccin a la Metalurgia Fsica Mc Graw Hill. ESPE-BIBLIOTECA

Van Vlack Tecnologa de Materiales Fondo Educ. Iberoamericano BIBLIOTECA-CIME

Flinn-Trojan Materiales de Ing. Y sus Aplicac. Mc.Graw Hill. BIBLIOTECA-CIME

ASM American Society for Materials Tomos (1-2-3-4) BIBLIOTECACIME

Albert Guy Metalurgia Fsica para Ingenieros Fondo Educ. Iberoamericano E.P.N

William Smith Fundamentos de la Ciencia e Ing. Mc Graw Hill. LAB. Metalurgia.de Materiales 2- 3a. Edicin.

ASTM American Stndar Tessting Materials INEN

AEEND ASOCIACION ESPAOLA DE END LAB. METALURGIA

KEHL The principles of metallografhic laboratory practice MacGraw Hill 1949 ESPE-BIBLIOTECA

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