Preparación Metalográfica para Materiales Metálicos

Preparación Metalográfica para Materiales Metálicos

Aponte Bonilla Laura – 2124615, Hernández Melo Nicolás - 2134855, (Escuela Colombiana de Ingeniería, Julio Garavito, AK 45 # 205-59, laura.aponte@mail.escuelaing.edu.co, nicolas.hernandez-me@mail.escuelaing.edu.co)

Resumen- En este laboratorio se conocerán las diferentes técnicas para el desarrollo de una practica de Metalografía, mediante un proceso de preparación de muestras para un metal, para luego llevar el metal a una evaluación microscópica con el objetivo de analizar y comprender los conceptos de un ensayo de este tipo; también se mostraran los pasos para obtener una superficie totalmente plana y pulida, es decir, libre de impurezas para que al final físicamente se observe como un espejo; una vez atacada la pieza con el acido lo que nos permitirá hacer es un análisis micro-estructural de la muestra.

Abstract-- In this laboratory the different techniques for the development of a practice of Metallography will be known, by means of a process of preparation of samples for a metal, to then take the metal to a microscopic evaluation with the objective of analyzing and understanding the concepts of a test of this type; also the steps to obtain a totally flat and polished surface will be shown, that is to say, free of impurities so that at the end physically it is observed as a mirror; once attacked the piece with the acid what will allow us to do is a microstructural analysis of the sample.

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1. INTRODUCCIÓN

uando hacemos ensayos de Metalografía, lo que podemos observar en primera instancia es la superficie  que se va analizar en el microscopio, obtener una superficie lisa es el es el principal reto de este informe, podemos ver que los resultados que se obtienen en detalle son básicamente información acerca de la forma y el tipo de grano del que se compone el material que se esta estudiando. También, podemos ver que por medio de este proceso se pueden lograr identificar los comportamientos biológicos del material como las propiedades mecánicas, físicas y químicas gracias a un análisis que se puede llevar a cabo observando su estructura con ayuda del microscopio, teniendo en cuenta que se pueden alterar al[pic 2]

ser expuestos a tratamientos térmicos.

1. MARCO TEÓRICO

ANÁLISIS MACROSCÓPICO: es un proceso que permite la identificación de propiedades a simple vista, es decir, se pueden observar factores de un objeto sin necesidad de hacer uso de un microscopio.

Este análisis, permite detallar con precisión si se presentan zonas de soldadura, marcas de un proceso de mecanizado, grietas, rayas, densidad del material, entre otros. [1] metalografía, 1st ed. bogotá colombia: escuela colombiana de ingenieria julio garavito, 2019, p. 3.

ANÁLISIS MICROSCÓPICO: es un proceso que necesita de un instrumento que por medio de una imagen en aumentos permite observar con detalle propiedades y comportamientos de los materiales que a simple vista no se pueden ver; uno de los ejemplos más comunes podría ser la determinación del tamaño de los granos de un material, la estructura y con una tecnología más avanzada se puede lograr determinar el arreglo de los átomos. [2] metalografía, 1st ed. bogotá colombia: escuela colombiana de ingenieria julio garavito, 2019, p. 4.

GRANO: estructura formada por medio de pequeños elementos, son manipulables ya que están compuestos por un mono cristal, los materiales policristalinos son aquellos que están compuestos por un gran número de granos, que están unido entre sí por delgados estratos de sólido amorfo. [3]"Grano y Limite de Grano", Grano y Limite de Grano, 2019.

LIMITE DE GRANO: se describe como una barrera que separa pequeños granos o cristales que presentan diferentes orientaciones cristalográficas, este método aparece debido al crecimiento del grano y la cristalización. Sin importar que la estructura cristalina sea la misma y las orientaciones son diferentes. Una de las características que se deben tener en cuenta es que, a mayor tamaño de grano la conductividad eléctrica es menor, esto se debe a que el borde del grano no permite el movimiento de los electrones; podemos deducir que, a menor tamaño de grano, aumenta significativamente la resistencia mecánica, debido al poco desplazamiento que hay entre las dislocaciones. [3]"Grano y Limite de Grano", Grano y Limite de Grano, 2019.

MACLA: es una agrupación simétrica de cristales idénticos. Los cuales presentan una simetría en cada punto de la figura, donde se relacionan con otro punto al cual se le denomina imagen, en el cual las distancias de punto e imagen es la misma y el punto que une al punto con la imagen es perpendicular al plano de simetría. Esta simetría se da por el plano de la macla o por un giro de los elementos que se encuentran alrededor del eje en los ángulos de 60, 90, 120 o 180.

[4]"Macla", Es.m.wikipedia.org,        2019.        [Online]. Available:es.m.wikipedia.org/wiki/Macla. [Accessed: 16- Mar- 2019].

FASES DE LOS ACEROS: se pueden encontrar 4 tipos de fases de equilibrio, los cuales están constituidos por ferrita, austenita, cementita y perlita. Los cuales por medio de estas fases los aceros se pueden denotar como aceros hipoeutectoides (poseen menos de 0.77% de carbono), aceros eutectoides (poseen exactamente 0.77% de carbono) y aceros hipereutectoides (poseen mas del 0.77% de carbono). [5]"Diagrama hierro – carbono.", Uca.edu.sv, 2019.[Online].Available:uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m2100 31/Tema%2013.pdf. [Accessed: 16- Mar- 2019].

• Muestra 1.[pic 3]

1. ANÁLISIS

III. PROCESO METALOGRÁFICO

Para poder caracterizar microscópicamente una pieza de metal, se deben usar lijas con granos cada vez mas finos que permitan llegar a una superficie fina y pulida; al final se podra observar su estructura y lograr determinar sus propiedades mecánicas y físicas, con el fin de comparar y entender el comportamiento de los materiales conociendo esto.

Durante la práctica, los estudiantes usan lijas con numeración más alta, ya que las impurezas cada vez son más pequeñas y requieren de lijas más finas, algunas de las lijas utilizadas en el proceso de Metalografía son: 120, 400, 600, 1000 y 1200, trabajamos girando la pieza cada 90º, con el fin de obtener dos planos hasta obtener una superficie pulida y libre de impurezas; otros de los factores que se deben resaltar son la Presión para trabajar en la practica, pues a medida que se hace uso de una lija mas fina la presión debe ser menor. Finalmente se ataca el material con un agente químico, este reacciona con la superficie del material y permite observar las características deseadas de la pieza, de no hacer la selección optima del agente, estas propiedades no podrán evidenciarse, también se debe tener en cuenta que la selección de este agente depende del tipo de material. Una vez se hace el ataque se procede a poner el material en el microscopio, se observa la estructura para las muestras diferentes y se interrogan los factores que pudieron haber influido en la eficiencia de este proceso junto con las características encontradas para cada pieza.

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