Materiales

PRACTICA 1

METALOGRAFÍA

a) Pulido y encapsulado.

b) Ataque para resaltar limite de grano.

c) Uso de microscopio metalográfico.

OBJETIVO

Realizar los pasos necesarios para la preparación de probetas metálicas a observar en este tipo de ensayes, e identificar los límites de grano, comparará y diferenciará las fotomicrografías de los metales y aleaciones, obtenidas de diversas fuentes, con las emanadas durante el desarrollo de la práctica.

INTRODUCCIÓN

En la primera práctica de laboratorio se efectuaran diversas actividades en las cuales se involucraran diversos materiales. Es muy importante ya que nos ayudara a la mejor comprensión de la estructura de los materiales, además de que aportara diversos conocimientos que podremos aprovechar en un futuro no muy lejano ya cuando se esté en el ámbito laboral.

MARCO TEÓRICO

METALOGRAFÍA

Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas.

Entre las características estructurales están el tamaño de grano, el tamaño, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así corno la presencia de segregaciones y otras irregularidades que profundamente pueden modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal.

Su objetivo principal es la realización de una reseña histórica del material buscando micro-estructura, inclusiones, tratamientos térmicos a los que haya sido sometido, micro-rechupes, con el fin de determinar si dicho material cumple con los requisitos para los cuales ha sido

diseñado. Se conocerá la distribución de fases que componen la aleación y las inclusiones no metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras irregularidades.

Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico, para ello es necesario obtener muestras que sean representativas y que no presenten alteraciones debidas a la extracción y/o preparación metalográfica.

TIPOS DE MICROSCOPIOS Y SU USO

El microscopio es un instrumento que amplifica la imagen y permite la observación de grandes detalles que no son posibles a simple vista. Tienes aplicaciones variadas en todo tipo de laboratorios.

Microscopio óptico

Es un microscopio basado en lentes ópticos conocido también como microscopio de campo claro. El desarrollo de este aparato se asocia con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek.

Existen 2 tipos de microscopios ópticos: los simples y los compuestos.

Los microscopios simples constaban de una lente pequeña montada sobre una plancha con un mecanismo para sujetar el material que se iba a examinar. Este microscopio a pesar de que era muy simple permitía aumentos de hasta 400x.

Los microscopios compuestos están formados por una parte mecánica y una parte óptica y sus aumentos son mayores a los de un solo lente.

El poder resolutivo de un microscopio compuesto depende de la longitud de onda utilizada y de una propiedad óptica de la lente conocida como apertura numérica.

El sistema de iluminación de un microscopio es de considerable importancia, especialmente cuando se utilizan grandes aumentos. La luz que entra en el sistema debe enfocarse sobre la preparación para que la imagen se traslade de forma adecuada al objetivo y llegue con la mayor calidad posible al ojo del observador a través del ocular.

Fig. 1 Microscopio óptico

Aplicaciones

Se utiliza principalmente en los campos de la ciencia en donde se tiene que estudiar a fondo la forma microscópica de materiales u organismos a estudiar. En las áreas de química, física, geología y biología es comúnmente utilizado este microscopio.

Microscopio de luz ultravioleta

La imagen en este tipo de microscopio depende de la absorción de la luz ultravioleta por la muestra que se está analizando. Sus resultados se obtienen mediante fotografías que después son analizadas en un computador ya que no se puede ver esta luz directamente ya que puede dañar la retina.

Este microscopio utiliza una radiación con una longitud de onda de 200 nm y esto permite una mayor resolución que la luz visible.

Todos los elementos ópticos del microscopio, incluyendo las láminas porta y cubre-objetos están hechos de cuarzo o fluorita; no pueden ser de vidrio puesto que este material no transmite la luz ultravioleta.

La estructura del microscopio es básicamente igual a la del microscopio de fluorescencia, con fuente de luz, filtros, objetivos y espejos especiales; estos últimos son aluminizados. La fuente luminosa corresponde a lámparas de arco de mercurio o xenón. En términos generales es un microscopio costoso.

Fig. 2 Microscopio de luz ultravioleta

Aplicaciones

Se emplea en ciencia forense para el análisis de ADN, drogas y estudios de evidencias. Estudios biológicos.

Microscopio de fluorescencia

Es un tipo de microscopio de la familia de los microscopios de luz ultravioleta. En este microscopio se utiliza para examinar las muestras con propiedades luminiscentes o de especímenes que han sido preparados con sustancias que crean propiedades luminiscentes.

Cuando la muestra está siendo excitada por la luz de una longitud de onda seleccionada, la luz iluminara a las sustancias que se están analizando.

Si la luminosidad es breve, es conocido como fluorescencia, mientras que un período más prolongado de la luminiscencia después de la excitación que se llama fosforescencia.

En un microscopio de fluorescencia, la luz de una determinada longitud de onda se transmite a través de un condensador especializado donde se concentra la luz en un haz muy estrecho. Cuando la luz incide en la muestra, los compuestos luminosos se excitan y empiezan a emitir luz. Con el uso de un espejo dicroico que filtra el rayo de luz que se utiliza para excitar la muestra, un investigador puede ver la luminiscencia y tomar notas sobre sus propiedades, o tomar una fotografía de la muestra sobre la platina del microscopio para referencia futura.

Debido a que la luz que se utiliza en un microscopio de fluorescencia a menudo es peligroso para los ojos, es necesario utilizar un filtro polarizador en el ocular para que los ojos del usuario no son dañados por el microscopio. Al igual que con otros microscopios, la claridad de la imagen se puede ajustar al centrarse los componentes del microscopio, y el nivel de aumento también se puede subir o bajar según sea necesario.

Fig. 3 Microscopio de fluorescencia

Aplicaciones

1. Auto fluorescencia: Detecta la fluorescencia emitida por moléculas de la muestra misma.

2. Fluorescencia inducida: Partes específicas de la muestra pueden ser observadas selectivamente, mediante métodos de tinción.

3. Sobre objetos bastante más pequeños que la limitación del poder de resolución, siempre que su emisión de luz sea lo suficientemente intensa.

Microscopio petrográfico

El Microscopio Petrográfico utiliza luz polarizada (llamada polarizador), a este tipo de luz se le denomina PPL (luz polarizada plana). Para determinadas propiedades se emplea una segunda lámina polaroide (llamada analizador), se representa como XPL (luz polaizada cruzada).

Cuenta con un prisma de Nicol u otro tipo de dispositivo para polarizar la luz que pasa a través del espécimen examinado. Otro prisma Nicol o analizador que determina la polarización de la luz que ha pasado a través del espécimen. El microscopio tiene un soporte giratorio que indica el cambio de polarización acusado por el espécimen.

El tipo de iluminación también varía dependiendo de las propiedades a analizar. Cuando el condensador no está incorporado, los rayos recorren caminos paralelos y se habla de iluminación ortoscópica, por el contrario cuando el condensador se encuentra incorporado la iluminación es convergente y se le denomina conoscópica.

El tamaño límite para que los cristales sean visibles en este microscopio es del orden de 10 micras. Por debajo de este límite la identificación de materiales se realiza por las técnicas submicroscópicas, tales como los microscopios

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