Prueba De Chispa

IDENTIFICACIÓN DE MATERIALES

Resumen.

Objetivos: Reconocer los diversos tipos de materiales mediante pruebas realizadas en el laboratorio.

Determinar mediante la observación de la chispa desprendida la cantidad de carbono presente en las diferentes aleaciones.

Clasificar los materiales en grupos ferrosos y no ferrosos por medio de pruebas con campos magnéticos (imanes).

Al realizar este laboratorio hemos podido concluir que la identificación de materiales se puede hacer por diversas pruebas a parte de la química, entre las cuales La prueba por imán nos ayudaba a dividir los metales inicialmente en dos grandes grupos, llámense Ferrosos y No Ferrosos. Esta nos ayuda a determinar los materiales cuya composición consta de un porcentaje considerable de Carbono (Ferrosos), de esta manera guiándonos para la segunda prueba.

podemos mencionar prueba por imán y prueba por chispa.

La prueba de chispa nos hizo conocer que no todos los materiales (en este caso metales) se comportan iguales al realizar esta prueba, es decir que la chispa dependerá de su composición y cada metal tiene chispas específicas. A parte de la chispa dependerá directamente del contenido de Carbono que contenga el metal, siendo esta última una chispa de color intenso, larga y con abundantes ramificaciones.

Estas pruebas no reemplazan un análisis químico, pero si nos orienta para saber la composición del metal. Además debemos tener presente que para que una prueba de chispa sea de mayor confiabilidad debemos utilizar piedras limpias libres de impurezas y al momento realizar la prueba, aplicar la misma presión en cada muestra de material.

Descriptores: Aleación, Carbono, Ramificación.

Introducción.

En el laboratorio se puede realizar una prueba muy sencilla para identificar metales, y se trata de la prueba de chispa, estas se observan al hacer presión de la muestra contra una piedra esmeril. Generalmente cuando se trabaja con ciertos tipos de materiales ferrosos en nuestra rutina diaria, resulta práctico identificarlos o clasificarlos rápidamente, y más cuando necesitamos resultados o conceptos inmediatos sin mayor exactitud y meramente cualitativo.

La prueba de chispa es un método sencillo para determinar a nivel mundial los principales componentes de una muestra de hierro fundido, acero al carbono o acero aleado. El método también puede proporcionar información sobre el tratamiento térmico al que fue sometida la muestra (tales como el recocido o endurecimiento).

Para identificar de una forma rápida y aproximada el tipo de acero y el porcentaje de carbono que se posee en el acero, existe el ensayo de chispa.

Con esto se puede reconocer la calidad del acero de una determinada pieza, no obstante se requiere experiencia para la identificación y dar una interpretación correcta a la chispa producida.

La chispa se produce al presionar una pieza de una aleación ferrosa contra una muela de esmeril girando a gran velocidad arrancándole partículas de material, las cuales son proyectadas tangencialmente. Al mismo tiempo que tiene lugar este desprendimiento de material, se produce un fuerte calentamiento local, las partículas se desprenden a altas temperaturas que las ponen incandescentes, produciéndose rayos luminosos, chispas, explosiones, estrellas, arborescencias luminosas, etc.

Cada tipo de acero produce una serie de chispas características, mediante la observación de éstas y la comparación con fotografías pueden identificarse determinados tipos de aceros.

En cuando al tipo de chispas proyectadas, aquí se indican algunas características importantes:

Características de la chispa:

Un haz de chispa puede dividirse en tres partes principales las cuales son mostradas en la figura 1.

La primera, a la salida de la piedra del esmeril, que se encuentra formada por rayos rectilíneos en los que puede observarse perfectamente el color característico.

La segunda zona es la de bifurcación, y algunas veces tiene lugar en ella algunas explosiones.

La tercera y última zona, es donde aparecen la mayor parte de las explosiones, adopta diversas formas, que se denominan estrellas, gotas, lenguas, flores, etc.

La observación debe de hacerse, en lo posible, en lugar oscuro. La rueda de esmeril debe de girar en sentido contrario al ordinario, para que el haz de chispas se proyecte hacia arriba y poder así observarlo mejor.

Figura 1. Características de las diferentes tipos de chispas y sus etapas de desarrollo

Influencia de los componentes:

Carbono: Los aceros que contienen entre 0.15 y 0.13 % de carbono C dan chispas formadas por rayos lisos de color amarillo oscuro, en cuya punta aumenta ligeramente el volumen y la luminosidad. A medida que aumenta el contenido de carbono, aumenta el número de explosiones en formas de lanzas y flores, siendo más brillantes y luminosas.

Molibdeno: se identifica, en los aceros que lo contienen, por aparecer en los extremos de los rayos amarillos una prolongación completamente separada de color rojo anaranjado.

Wolframio: también se identifica con facilidad, porque da chispas de color rojo oscuro, menos luminoso que el de todos los aceros, que sólo se aprecia en locales oscuros. Si la cantidad de Wolframio es más de 18%, las chispas son todas rojas, aunque a veces se producen ligeras explosiones de color rojo.

A continuación presentamos unas fotografías de algunos materiales ensayados por chispa:

Aceros Inoxidables:

1) Tubo:

Color: amarillo claro

Sin ramificaciones

Sin explosiones

Contenido medio de Carbono

Longitud de la chispa: media

2) Lámina para tanques:

Color

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