Materiales

Universidad Nacional de Colombia.

Facultad de Ingeniería.

Análisis de imágenes Metalografías.

Resumen

La caracterización de los materiales a través de microscopia óptica es una buena forma de obtener determinadas propiedades de los materiales, en el laboratorio realizado se lograron identificar las diferentes formas en las que se organiza un material; estas formas se pueden diferenciar según las concentraciones de las aleaciones, las impurezas, las inclusiones entre otras.

1. Objetivos.

• Identificar las formas que tienen las inclusiones (sulfuros, aluminatos, óxidos y escoria) y como se organizan en la estructura de un material.

• Identificar como se comportan las fases de los aceros según su concentración de carbono y sus diferentes tratamientos térmicos (revenido, envejecimiento y temple).

• Identificar la organización y el comportamiento de las fases de algunas aleaciones.

• Identificar las formas en la que se organiza el grafito según su concentración en algunos aceros.

2. Introducción.

La metalografía es la ciencia que estudia las características micro estructurales o constitutivas

de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas, químicas y mecánicas.

La forma más sencilla de realizar el estudio, es examinando las superficies metálicas a simple vista, logrando determinar de esta forma las características macroscópicas. Este examen se denomina macrográfico y de ellos se extraen datos sobre los tratamientos mecánicos sufridos por el material, es decir, determinar si el material fue trefilado, laminado, forjado, entre otros, comprobar la distribución de defectos como grietas superficiales, de forja, rechupes, partes soldadas.

Por otra parte, existe otro tipo de examen que es el examen micrográfico, que representa una técnica más avanzada y se basa en la amplificación de la superficie mediante instrumentos ópticos (microscopio) para observar las características estructurales microscópicas (microestructura). Este tipo de examen permite realizar el estudio o controlar el proceso térmico al que ha sido sometido un metal, debido a que los mismos colocan en evidencia la estructura o los cambios estructurales que sufren en dicho proceso. Como consecuencia de ello también es posible deducir las variaciones que experimentan sus propiedades mecánicas (dependiendo de los constituyentes metalográficos presentes en la estructura).

Para las aleaciones de una matriz de hierro, con un material disperso que en la mayoría de los casos es carbono, estas aleaciones son llamados aceros, y podríamos ver en una micrografía los microconstituyentes del mismo dependiendo de las concentraciones, la temperatura y el tiempo en los procesos.

3. Materiales.

3.1. Materiales.

3.2. Equipos y Herramientas.

4. Procedimiento.

Básicamente, el procedimiento es la preparación previa de la muestra del material a visualizar en el microscopio, esta consiste en las siguientes etapas.

4.1. Corte: El tamaño de la muestra siempre que se pueda debe ser tal que su manejo no encierre dificultad en la operación. Existen varios procedimientos de corte entre los cuales se encuentran:

• Corte por Sierra: Este método es poco eficaz y presenta varios problemas con la muestra por lo general se utiliza para extraer muestras pequeñas de piezas más grandes.

• Corte por Disco Abrasivo: Este tipo de corte es el más utilizado, ya que la superficie final presenta un terminado que aminora el trabajo de pulido sobre la misma.

4.2. Montaje: Por lo general, la muestra a prepara por sus dimensiones o forma, no permiten ser pulimos fácilmente, por lo que esta se monta dentro de pastilla por lo general de Lucita (resina Termoplástica) o Bakelita (Resina Termoendurecible).

4.3. Desbaste: Después de montada la probeta, procedemos a desbastar sobre una serie de hojas de esmeril o lijas finas. El desbaste se divide en tres etapas, Desbaste Grueso, Desbaste intermedio, Desbaste fino; Este proceso se lleva a cabo con extremo cuido para así obtener una superficie exenta de rayas.

• Desbaste Grueso: Es el desbaste inicial, tiene como objetivo obtener una superficie plana.

• Desbaste intermedio: El fin de este, es disminuir aun más las imperfecciones de la superficie, acercándose mas a una superficie lisa.

• Desbaste Fino: También llamado desbaste final, en esta etapa se espera una superficie final libre de rayas.

4.4. Pulido: La última aproximación a una superficie plana libre de ralladuras se obtiene mediante una rueda giratoria húmeda cubierta con un paño cargado con partículas abrasivas seleccionadas en su tamaño. En éste sentido, existen muchos abrasivos, prefiriendo a gamma del oxido de aluminio para pulir metales ferrosos, los basados en cobre u oxido de cerio para pulir aluminio, magnesio y sus aleaciones. Otros abrasivos son la pasta de diamante, oxido de cromo y oxido de magnesio. La selección del paño para pulir depende del material

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