Muestras Metalograficas

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

LABORATORIO N°2:

PREPARACION DE MUESTRAS METALOGRAFICAS PARA SU ESTUDIO MICROSCOPICO OPTICO METALOGRAFICO

CARRERA : Ingenieria Automotriz

CICLO : IV

CURSO : Ciencia de los Materiales

INTEGRANTES : Carrasco Valencia Jhon Jairo

PROFESOR : Retamoso Manuel

PERIODO : 2013-III

CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA PREPARACIÓN:

El examen estructural de los materiales y aleaciones por vía microscópica es una de las armas principales que posee el metarlurgista, ya sea en investigación científica como en el control de la calidad de los materiales, teniendo en cuenta la conocida relación estructura – propiedades.

Pese a las nuevas técnicas e instrumental aparecidos durante los últimos tiempos, tales como el microscopio electrónico y el de emisión, el microscopio metalográfico óptico no ha sido desplazado en modo alguno y conjuntamente con los medios indicados y los Rayos X, puede dar un panorama bastante completo del estado estructural del metal o aleación en estudio.

La importancia de la observación micrográfica está dada por la influencia que ejercen los componentes químicos de una aleación que pueden encontrarse en forma de una solución sólida homogénea, en forma de un compuesto intermetálico de composición química definida, dispersa en el seno de una solución sólida, en forma de una mezcla eutéctica, etc.

Estos componentes reciben el nombre de constituyentes metalográficos y de sus proporciones, formas y estados dependen las propiedades físicas de una aleación. Por lo tanto, el desarrollo de la técnica que nos permite observar dichos constituyentes deberá ser objeto de un trabajo conciente y criterioso. El primer paso dentro de esta área técnica metalográfica será la zona micrográfica a estudiar y que deberá ser representativa del fenómeno a observar, teniendo en cuenta la forma, función y origen del material.

MÉTODO DE PREPARACIÓN:

Se divide en varias etapas:

- Selección y extracción.

- Montaje (en caso de ser necesario).

- Esmerilado grueso – fino.

- Pulido final.

SELECCIÓN Y EXTRACCIÓN:

Hay veces que una vez recibido el material es necesario seccionarlo o cortarlo en una forma determinada. Se trata de lograr superficies planas con la menor deformación posible. En general, los mejores resultados se obtienen con corte por abrasivo húmedo (disco abrasivo: de Al2O3 para metales ferrosos y SiC para no ferrosos). En general, materiales blandos se cortan con discos duros y viceversa. Un factor a tener en cuenta es la temperatura generada por rozamiento en el corte, el cual debe realizarse con un liquido lubrirefrigerante, (en el caso del disco abrasivo y/o serrucho mecánico o manual), de lo contrario se estaría modificando la estructura original. Si se corta con soplete se debe eliminar la zona afectada por el calor mediante algún método mecánico.

En todos los casos, y como ya se ha mencionado, la muestra que se extraiga, debe representar las características del material de origen.

En general de deben obtener por lo menos dos cortes: uno longitudinal y otro transversal, para analizar las estructuras y las propiedades en esas dos direcciones (salvo en el caso de materiales directos de colada - fundidos). Es decir, es necesario conocer de antemano el proceso de fabricación y/o tratamientos térmicos del espécimen para determinar las zonas de extracción y los tipos de corte a realizar. Si se realiza un estudio de falla, la muestra debe tomarse lo más cerca posible de la falla o en la iniciación de esta.

El método de de preparación de muestras metalográficas se encuentra normalizado en la norma ASTM E 3.

MONTAJE:

Cuando se considere necesario para una mejor manipulación de la muestra o para evitar la conservación de los bordes o alguna capa constituyente, es necesario montar la muestra en lo que llamamos "inclusión". La pieza debe estar libre de grasa o contaminante que interfiera en la adherencia.

Montaje en caliente:

La muestra se coloca en una prensa generalmente hidráulica (incluidota), se añade luego un polímetro o baquelita. Los polímetros pueden ser de dos tipos: termoendurecibles o termoplásticos. Luego se somete el polímetro o baquelita a una presión y temperatura determinada según el caso y posteriormente se enfría. Luego se saca la muestra de la prensa.

Montaje en frió: reacción química

La muestra se coloca en un molde, y luego se añaden las partes necesarias de las resinas mezclándolas previamente y luego se vierten sobre la muestra cubriendo a esta y todo el volumen entre la muestra y el molde.

Hay tres tipos de resinas en frió: Epoxi (menor contracción, excelente adherencia tiempo largo de solidificación), Acrílicas (menor tiempo y buena adherencia y son termoplásticos), de Poliester (idem anterior pero duro plásticas).

Impregnación al vacío:

Se utilizan resinas epoxi de baja viscosidad y baja presión de vapor. Se colocan en materiales porosos (cerámicos o revestimientos aplicados por pulverización). De esta manera todos los poros son rellenados con la resina, reforzando esas zonas. Así se disminuyen los defectos de preparación tales como arranques, poros, grietas, etc.

PREPARACIÓN MECÁNICA:

Para eliminar material de la superficie de la muestra, se utilizan abrasivos cada vez con partículas más finas. Esto puede ser en forma manual o con pulidoras mecánicas.

Esmerilado grueso:

Su objetivo es eliminar la superficie de la muestra que fue deformada por el proceso anterior y lograr un solo plano de pulido para las etapas posteriores. Se utilizan abrasivos de grano grueso

(80 - 320), discos o papeles abrasivos

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