El análisis metalográfico es fundamental

CONTENIDO

1. Introduccion…………………………………………………………………………………..

1.  Objetivos……………………………………………………………………………………..

2.1    Objetivos generales……………………………………………………….........…………5

2.2    Objetivos específicos…………………….......……………………..……………………..5

1. fundamentos teoricos………………………………………………………………………..

3.1       diagrama aluminio silicio (al-si)…………………………………………………………

1. procedimiento experimental        

1. Analisis de resultados obtenidos        

1. conclusiones        

1. bibliografia        

1. INTRODUCCION

El análisis metalográfico es fundamental, debido a que permite saber el estado actual y predecir un posible evento que pueda ocurrir en una pieza, la cual puede estar sometida continuamente a ambientes corrosivos, altos esfuerzos, altas temperaturas, entre otras condiciones severas que afectan el comportamiento de los componentes.

Con base en esto y buscando aplicar conocimientos previos, se reparten probetas aleatoriamente a fin de conocer de qué aleación se trata  y determinar las propiedades que esta posee, conforme a la estructura y al tratamiento térmico y/o mecánico dado, la correspondiente muestra fue una aleación de aluminio silicio,  para su respectivo análisis se requiere seguir una serie de etapas las cuales están contempladas en la ASTM y finalmente obtener una muestra preparada adecuadamente y mediante microscopia óptica determinar correctamente los aspectos más relevantes de la muestra, por último se realizó un ensayo de dureza en un durómetro, con lo cual se puede establecer un rango donde posiblemente este el porcentaje de silicio de la aleación.

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVOS GENERALES

• Preparar una probeta aplicando las normas ASTM, Realizando un análisis metalográfico buscando determinar sus propiedades mecánicas y su tratamiento de obtención.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Determinar las propiedades de una aleación de Aluminio-Silicio y establecer la relación con su estructura.

• Analizar el Diagrama Al-Si y definir una posible región se encuentra el contenido de silicio.

• Estudiar la estructura para conforme a ello determinar cómo fue obtenido, y que propiedades confiere dicho proceso.

• Según la norma ASTM E18 determinar la dureza y en que aplicaciones podría ser útil.

1. FUNDAMENTOS TEORICOS

Una aleación aluminio-silicio es una aleación ligera, la cual es ampliamente utilizada debido a su bajo peso específico y buena resistencia mecánica, la cual se ve modificada según el porcentaje de silicio, a mayor Si aumentara la resistencia y disminuirá la ductilidad, otras propiedades importantes de este tipo de aleación son:

• Coeficiente de expansión térmica bajo, debido a la adición de Si, al igual que las demás adiciones, a excepción del Mg que lo aumenta ligeramente.
• Resistencia a la corrosión alta, aunque disminuye en presencia de Cu, el cual a su vez aumenta la resistencia mecánica y a su vez disminuye la conductividad.
• Resistencia a la compresión alta, mayor que a la tensión en un 10-15%.
• Resistencia al desgaste alta, principalmente en aleaciones hipereutecticas.
• Son aleaciones con maquinabilidad pobre, debido a las partículas abrasivas que forma el Si, por otra parte poseen buena fluidez en la colada debido al silicio.
• Excelentes propiedades de moldeo y buena soldabilidad.

Habitualmente este tipo de aleación posee otros tipos de adiciones o elementos aleantes, como el caso del hierro menor al 0.6, magnesio menor al 1, cobre, manganeso y sodio, este último con el objetivo de evitar la cristalización del Silicio en forma de láminas, haciendo que cristalice en forma dispersa común para fines estructurales, debido a que aumenta las propiedades mecánicas.

Aplicaciones:

• Fabricación de pistones (4032) y bloques de motor (requieren un alto  contenido de silicio, mayor al 12%).
• Aplicaciones arquitectónicas poseen alto contenido de Si con un rango de colores que van desde gris oscuro a color carbón.
• Útil para soldar otras aleaciones tratables térmicamente.
• Fabricación de turbinas de aviación y piezas para la marina por su bajo peso y buena resistencia mecánica y a la corrosión.
• Fundición de piezas  difíciles.

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4.1 DIAGRAMA DE FLUJO

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4.2  DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

• ASTM 03

Mediante la cual se realiza la preparación de la muestra, corte montaje, desbaste, pulido y análisis.

• Corte: la aleación de aluminio silicio fue tomada de una barrilla, con forma transversal semitriangular, aunque con bordes redondeados, esta se colocó en el interior de una cortadora metalográfica, la cual mediante un disco abrasivo se cortó paralelo al área transversal, realizando choques de forma intermitente con el disco sobre la pieza, el proceso que realizo en presencia de un refrigerante. Finalmente se obtuvo una pieza con un grosor o altura de 1 cm, y la cara con la sección transversal habitual, seguido a esto se redondearon los bordes con el esmeril para evitar inconvenientes como heridas en el momento que se resbale la muestra o en el pulido desgarrando los paños.

A la pieza no se realizó montaje debido a que cumplía con las especificaciones de tamaño.

• Desbaste: debido a que era una muestra relativamente blanda se inició desde la lija 120 (ANSI/CAMI), con la cual se estableció una dirección preferencial como indica la norma en la cual el objetivo era borrar las líneas producidas en el proceso de corte y generar una superficie con una condición superficial de 15 o 14 , mediante el  deslizamiento de la muestra arriba y abajo sobre la lija, haciéndolo repetidamente hasta que fueran 10 a 14 veces, luego se giraba la pieza 180 grados a fin de emparejar un posible exceso de fuerza en uno de los extremos, se revisa continuamente la superficie para evitar un exceso de desbaste y así evitar perder tiempo, cuando se haya generado una superficie con líneas totalmente paralelas, se procede a cambiar de lija, girando 90° respecto a las líneas generadas en la anterior lija, se repitió el proceso para las lijas 180, 240, 320,400,600,1000,1500, al final se obtiene una superficie que carece de brillo y sin rayas visibles al ojo humano, todo el proceso debe ser llevado a cabo en presencia de un refrigerante (agua) para evitar que hayan variaciones en la temperatura superficial, la cual pueda modificar la misma, concediendo otras características adquiridas en errores de desbaste, se evitó el uso excesivo de fuerza puesto que conllevaría a generar líneas más pronunciadas las cuales requerirían fuerza adicional en la lija siguiente y por tanto podrían llegar a cambiar la estructura y modificar su interpretación.[pic 60]
• Pulido Manual: el cual se realizó sobre un paño para materiales no ferrosos, inicialmente uno grueso al cual se le deposito alúmina como abrasivo, este fue lavado con un cepillo para así evitar que partículas de materiales más duros dañaran la superficie de la aleación, posteriormente se depositó alúmina utilizado como abrasivo y se colocó la muestra sobre la superficie, la cual se hizo girar en sentido contrario al sentido de rotación del paño para así evitar la formación de colas de cometa. Posteriormente se limpió la superficie con alcohol y se limpió con un secador y algodón.

Se pasa por el paño fino no ferroso, se aplica abrasivo y se mantiene la probeta sobre el paño con una presión moderada y girándola en sentido contrario al paño durante un tiempo de aprox, 5 min, en la cual se levantara la probeta y se estará revisando la condición actual cada 2 min, revisando que las líneas estén quedando distribuidas en todas las direcciones hasta el punto de ser imperceptibles, en dado caso se limpia la muestra con alcohol, algodón y un secador y se procede  a realizar el análisis.

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