3° PREPARACION DE LA PROBETA

7/25/2019 3 PREPARACION DE LA PROBETA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA PREPARACION DE MUESTRAMETALOGRAFICA

UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERIAFACULTAD INGENIERIA GEOLOGIA

MINERA Y METALURGICA

Preparacin de la probeta

ESTUDIANTE : NUEZ-MELGAR LEON PABLO S.

BNNHGNHNHJMNHYJMHJMHJ20132127B

DOCENTE : Ing. LOBATO FLORES, A!"# L$#n%

CURSO : Ing$n&$'( ) *&$n%&(+ $ #+ M(!$&($+

M$211/

INTRODUCCIN

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La metalogra!a e" la parte #e la metal$rg%a &$e e"t$#%a la"'ara'ter!"t%'a" e"tr$'t$rale" o #e 'o("t%t$'%)( #e lo" metale" *alea'%o(e"+ para rela'%o(arla" 'o( la" prop%e#a#e" !"%'a"+ me'(%'a"* &$!m%'a" #e lo" m%"mo".

La %mporta('%a #el e,ame( metalogr-'o ra#%'a e( &$e+ a$(&$e 'o('%erta" l%m%ta'%o(e"+ e" 'apa #e re/elar la 0%"tor%a #el tratam%e(tome'(%'o * t1rm%'o &$e 0a "$r%#o el mater%al.A tra/1" #e e"te e"t$#%o "e p$e#e( #eterm%(ar 'ara'ter!"t%'a" 'omoel tama2o #e gra(o+ #%"tr%3$'%)( #e la" a"e" &$e 'ompo(e( laalea'%)(+ %('l$"%o(e" (o metl%'a" 'omo "opla#$ra"+ m%'ro 'a/%#a#e"#e 'o(tra''%)(+ e"'or%a"+ et'.+ &$e p$e#e( mo#%-'ar la" prop%e#a#e"me'(%'a" #el metal.E( ge(eral a part%r #e $( e,ame( metalogr-'o 3%e( pra't%'a#o e"po"%3le o3te(er $( #%ag()"t%'o *4o $( pro()"t%'o.

N$mero"o" re&$er%m%e(to" "o( $t%l%a#o" 'omo %(orma'%)(

'o('er(%e(te a la prepara'%)( me'(%'a #e /ar%o" mater%ale"+

me#%a(te el e"t$#%o m%'ro"')p%'o. El prop)"%to #e la prepara'%)( #e

m$e"tra" metalogr-'a"+ e" pro#$'%r $(a "$per-'%e p$l%#a &$e

repre"e(te $(a m%'roe"tr$'t$ra e"pe'%-'a &$e p$e#a "er o3"er/a#a a

tra/1" #el m%'ro"'op%o.

E( e"ta parte "er( #%"'$t%#o" lo" a"pe'to" !"%'o" #el #e"3a"te *

p$l%#o+ lo" #%ere(te" t%po" #e 'orta#ora" metalogr-'a"+ la"opera'%o(e" para real%arla * "$" 'o("t%t$*e(te".

E" la real%a'%)( #e $(a re"e2a 0%"t)r%'a #el mater%al 3$"'a(#o

m%'roe"tr$'t$ra+ %('l$"%o(e"+ tratam%e(to" t1rm%'o" a lo" &$e 0a*a

"%#o "omet%#o+ m%'ro re'0$pe"+ 'o( el -( #e #eterm%(ar "% #%'0o

mater%al '$mple 'o( lo" re&$%"%to" para lo" '$ale" 0a "%#o

#%"e2a#o5 a#em" 0allaremo" la pre"e('%a #e mater%al $(#%#o+

or6a#o * lam%(a#o. Se 'o(o'er la #%"tr%3$'%)( #e a"e" &$e

'ompo(e( la alea'%)( * la" %('l$"%o(e" (o metl%'a"+ a"! 'omo lapre"e('%a #e "egrega'%o(e" * otra" %rreg$lar%#a#e"

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OBJETIVO

Conocimiento acerca de los materiales utilizados en el proceso de la

preparacin de probetas metalogrficas y conocer acerca del equipo que

se utiliz como el microscopio metalogrfico

Aprender un proceso mecnico para la preparacin de probetas

metalografas.

Conocimiento acerca del acero que hemos trabajado que es un acero de

construccin con un .2! de C.

PREPARACION DE MUESTRASMETALOGRAFICAS

Fundamento ter!o"

"s la ciencia que estudia las caractersticas estructurales o constituti#as de unmetal o aleacin relacionndolas con las propiedades fsicas y mecnicas.

"ntre las caractersticas estructurales estn el tama$o de grano% el tama$o%

forma y distribucin de las fases que comprenden la aleacin y de las

inclusiones no metlicas% as corno la presencia de segregaciones y otras

irregularidades que profundamente pueden modificar las propiedades

mecnicas y el comportamiento general de un metal.

&ucha es la informacin que puede suministrar un e'amen metalogrfico. "l

principal instrumento para la realizacin de un e'amen metalogrfico es el

microscopio metalogrfico% con el cual es posible e'aminar una muestra con

aumentos que #aran entre ( y 2.

)a preparacin de la probeta consiste% en general% en obtener primero una

superficie plana y semip*lida% mediante el empleo de papeles de esmeril de

finura de grano creciente o realizando este desbaste con discos adecuados

sobre los que se deposita un abrasi#o% terminando con un pulido fino y final

sobre discos pro#istos de pa$os. "l final de la operacin es la obtencin de una

superficie especular que es la requerida para% despu+s% efectuar el ataque y

obser#ar adecuadamente la estructura.

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-no de los factores ms esenciales que influyen sobre la t+cnica de la

preparacin de probetas es el cuidado con que se las maneja en todas las

fases de operacin. e igual importancia es el trabajar con limpieza% porque

una partcula del esmeril o de una materia e'tra$a puede inutilizar una probeta

que sin ello estara perfectamente pulida. A inter#alos frecuentes% durante el

transcurso de la preparacin% tanto la probeta como las manos del laborante

deben la#arse con agua y jabn. /al operacin de limpieza es necesaria para

e#itar que la superficie se raye a causa de los deterioros del papel de esmeril y

es en particular indispensable cuando se pasa de un papel a otro ms fino.

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mg4pro#$'to":prepara'%o(:m$e"tra":metalogra-a:;;


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1. Corte de la muestra.2. &ontaje :opcional;,. esbaste9. ulido

(. Ataque qumico o electroltico.

a Corte8 El tama2o #e la m$e"tra "%empre &$e "e p$e#a #e3e "ertal &$e "$ ma(e6o (o e('%erre #%-'$lta# e( la opera'%)(.

:Corte por S%erra

Pro#$'e "e/era" 'o(#%'%o(e" #e tra3a6o e( r!o * (o e" /e(ta6o"o. El

'orte me#%a(te e"te m1to#o o'a"%o(a "$per-'%e" %rreg$lare" 'o(

/alle" e,'e"%/ame(te alto"+ #a(#o 'omo ee'to m" t%empo #e

apl%'a'%)( #e la" t1'(%'a" #e prepara'%)( #e la" m$e"tra".

Ge(eralme(te e"te t%po #e 'orte e" $t%l%a#o para e,traer pro3eta" #e

p%ea" m$* gra(#e"+ para po#er l$ego pro'e#er 'o( el 'orte a3ra"%/o

* a#e'$ar la pro3eta a lo" re&$er%m%e(to" (e'e"ar%o".

:Corte por D%"'o A3ra"%/o

E"te t%po #e 'orte e" el m" $t%l%a#o+ *a &$e la "$per-'%e re"$lta(te

e" "$a/e+ * el 'orte "e real%a rp%#ame(te. Lo" #%"'o" para lo" 'orte"

a3ra"%/o"+ e"t( orma#o" por gra(o" a3ra"%/o" tale" 'omo ),%#o #e

al$m%(%o o 'ar3$ro #e "%l%'%o+ agl$t%(a#o" 'o( goma $ otro"

mater%ale". Lo" #%"'o" 'o( agl$t%(a(te" #e goma "o( lo" m" $"a#o"

para 'orte 0me#o5 lo" #e re"%(a "o( para 'orte e( "e'o.

pg. (


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34C)-"3C/-">>.cuadernodelaboratorio.es=images=metalografia=cortadora?r.jpg< @

&"6"70&A/34"/ 34C)-"3C/-">>.cuadernodelaboratorio.es=images=metalografia=cortadora?r.jpg< @

&"6"70&A/34"/ 34C)-"3C/-">>.cuadernodelaboratorio.es=images=metalografia=cortadora?r.jpg< @

&"6"70&A/34"/

Corte de la muestra

3 Mo(ta6e #e m$e"tra"8 Co( re'$e('%a+ la m$e"tra a preparar+ por

"$" #%me("%o(e" o por "$ orma+ (o perm%te "er p$l%#a #%re'tame(te+

"%(o &$e e" pre'%"o mo(tarla o em3$t%rla e( $(a pa"t%lla. El mater%al#el &$e "e 'ompo(e( e"ta" p$e#e "er L$'%ta re"%(a termopl"t%'a o

ael%ta re"%(a termoe(#$re'%3le.

' De"3a"te8 De"p$1" #e mo(ta#a la pro3eta+ "e %(%'%a el pro'e"o #e

#e"3a"te "o3re $(a "er%e #e 0o6a" #e e"mer%l o l%6a 'o( a3ra"%/o" m"

-(o"+ "$'e"%/ame(te. El pro'e"o #e #e"3a"te "e #%/%#e e( H a"e"8

De"3a"te gro"ero+ De"3a"te %(terme#%o * De"3a"te -(al. Ca#a etapa

#e prepara'%)( #e pro3eta" metalogr-'a" #e3e real%ar"e m$*

'$%#a#o"ame(te para o3te(er al -(al $(a "$per-'%e e,e(ta #e ra*a".

-Desbaste Grosero

E" el #e"3a"te %(%'%al+ &$e t%e(e 'omo o36et%/o pla(ear la pro3eta+ lo

'$al p$e#e 0a'er"e a ma(o * a$( me6or 'o( a*$#a #e $(a l%6a#ora #e

3a(#a. El papel #e l%6a $t%l%a#o e" #e 'ar3$ro #e "%l%'%o 'o( gra(o" #e

@


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-Desbaste Intermedio

Se real%a apo*a(#o la pro3eta "o3re el papel #e l%6a o #e e"mer%l+

'olo'a#o "o3re $(a me"a pla(a o e"r(er%la#ora #e 3a(#a -6a. E( e"ta

a"e "e $t%l%a( lo" papele" #e l%6a No. H@4H


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La lt%ma apro,%ma'%)( a $(a "$per-'%e pla(a l%3re #e ralla#$ra" "e

o3t%e(e me#%a(te $(a r$e#a g%rator%a 0me#a '$3%erta 'o( $( pa2o

'arga#o 'o( part!'$la" a3ra"%/a" "ele''%o(a#a" e( "$ tama2o. E( 1"te

"e(t%#o+ e,%"te( m$'0o" a3ra"%/o"+ pre-r%e(#o a gamma #el o,%#o #e

al$m%(%o para p$l%r metale" erro"o"+ lo" 3a"a#o" e( 'o3re $ o,%#o #e

'er%o para p$l%r al$m%(%o+ mag(e"%o * "$" alea'%o(e". Otro" a3ra"%/o"

"o( la pa"ta #e #%ama(te+ o,%#o #e 'romo * o,%#o #e mag(e"%o. La

"ele''%)( #el pa2o para p$l%r #epe(#e #el mater%al &$e "e /a a p$l%r *

el prop)"%to #el e"t$#%o metalogr-'o.

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g7 B MERGEFORMATINET

e Ata&$e8

Perm%te po(er e( e/%#e('%a la e"tr$'t$ra #el metal o alea'%)(. E,%"te(

#%/er"o" m1to#o" #e ata&$e pero el m" $t%l%a#o e" el ata&$e

&$!m%'o. El ata&$e &$!m%'o p$e#e 0a'er"e "$merg%e(#o la m$e"tra

'o( 'ara p$l%#a 0a'%a arr%3a e( $( rea't%/o a#e'$a#o+ o pa"ar "o3re la

'ara p$l%#a $( algo#)( em3e3%#o e( #%'0o rea't%/o. L$ego "e la/a lapro3eta 'o( ag$a+ "e e(6$aga 'o( al'o0ol o 1ter * "e "e'a e(

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'orr%e(te #e a%re. El $(#ame(to "e 3a"a e( &$e el 'o("t%t$*e(te

metalogr-'o #e ma*or /elo'%#a# #e rea''%)( "e ata'a m" rp%#o *

"e /er ma" o"'$ro al m%'ro"'op%o+ * el me(o" ata'a3le perma(e'er

m" 3r%lla(te+ ree6ar m" l$ * "e /er m" 3r%lla(te e( el

m%'ro"'op%o.

0C"3&3"4/0

%& SELECCIN ' E(TRACCIN DE LA MUESTRA"

&antener el tama$o de la muestra entre B a 2( mm de dimetro o de lado.)as muestras muy grandes requieren tiempos de pulido largosdificultndose la eliminacin de rayasE las muestras peque$as tienden aredondearse durante el desbaste. )a eleccin del lugar de donde see'traer la muestra no sigue un patrn% lo cual no quiere decir que seaindiferente. )as probetas seleccionadas deben ser caractersticas delmetal estudiado y ser#ir para el fin que se dirige el estudio. As por ejemplopara conocer la estructura media de una barra metlica puede cortarse% escon#eniente tomar una muestra de cada e'tremo y una del centro. Cuandose in#estigan los procesos de solidificacin y segregacin de perfiles fierro:)%-%/%3% etc.;% seccin de un riel %etc.E se efect*a un corte trans#ersal enfrio% en piezas forjadas y laminadas %es con#eniente e'aminar una seccintrans#ersal y longitudinal con relacin a la direccin del laminado. "npiezas moldeadas% la seccin a e'aminar debe ser perpendicular a lasuperficie de colada% para obser#ar la #ariacin de estructura desde ele'terior. "n una pieza rota en ser#icio se determinara las causas de larotura% seleccionando la probeta de aquella regin particular de la fracturaque pueda dar el m'imo de informacin% complementndose con otraprobeta tomada de la pieza sana.

)a e'traccin de la muestra para los metales blandos% aleaciones li#ianasy aceros al carbono no templados% se usara la sierra de mano :mayorn*mero de dientes seg*n sea ms dura la muestra;% cuando las aleacionesson frgiles :fundiciones y algunos bronces ricos en 5n; se puede romper lapieza con el martillo. )os materiales duros tales como los aceros templados y lasaleaciones no f+rreas endurecidas por en#ejecimiento% se pueden cortar conseguridad empleando discos abrasi#os con#enientemente refrigerados% paraimpedir las modificaciones fisicoqumicas que pro#ocara el calentamiento.Cualquiera sea el m+todo empleado% es imprescindible cuidar de que el metal no

se caliente.

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)& DESBASTE"

"s la operacin inmediata al corte% tiene por objeto prepara la superficie plana ae'aminar y puede efectuarse con limas apropiadas% con papeles de esmeril ocon los dos m+todos anteriores combinados% desde el principio se tendrcuidado de reducir al mnimo la profundidad del flujo y de la distorsin del metalque tiene lugar por debajo de la superficie trabajada. )as marcas profundas de lalnea o producidas por un corte #iolento de sierra% no solo pueden alterar porcompleto la estructura de las capas subyacentes del metal% sino que pueden

ocultar la e'istencia de porosidades y grietas.

"l trabajo con los esmeriles se efect*a aplicando la probeta sobre el discoaplicando una ligera presin% a los efectos de e#itar el calentamiento ydesprendimiento de partculas de esmeril que puedan penetrar en la probeta yoriginar los trastornos consiguientes% como8 rajaduras y falsa interpretacin alobser#ar al microscopio% como por ejemplo% confundir con escoria% inclusiones%etc. 5e recomienda la#ar la probeta y secar bien con un pa$o la cara de trabajo%cada #ez que se pasa de un esmeril al siguiente. "l desbaste% el desbastetambi+n se realiza usando en forma sucesi#a papeles de lijas cada #ez ms

finos :29% ,2% 9 y B;.cada papel de lija se emplea colocando sobre lalijadora manual o cualquier superficie plana :#idrio;.

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)a muestra se mantiene con la cara hacia abajo sobre la lija% imprimi+ndole unmo#imiento firme de #ai#+n que la acerque y la aleje del operador hasta formar

un sistema plano y uniforme de rayas paralelas% cada #ez que se cambia a unpapel de lija ms fino% se limpia la muestra y los alrededores del banco detrabajo% al pasar de una lija a otra la muestra debe girarse F % remplazndosepor un sistema de rayas ms delgadas. "s con#eniente redondear los bordes ongulos de la muestra que podran llegar a pro#ocar la rotula del papel lija opa$o :durante el pulido;.

"l objeti#o primario es eliminar la capa de metal distorsionado y deslizado.5iempre que el e'amen del material se realice buscando defectos tales comogrietas finas% porosidades o inclusiones% el lijado con cada una de las lijas ms

gruesas se prolongara durante bastante tiempo despu+s de haber borrado lasrayas anteriores.es esencial no cambiar de un papel al siguiente% hasta quetodas las rayas est+n en la misma direccin y hasta que la presin ejercida nosea tan grande como para ele#ar de manera apreciable la superficie de lamuestra.

*& PULIDO"

-na #ez que la muestra se pasa por la lija ms fina% en el desbaste% se la#a conagua y se procede al pulido% el cual tiene por objeto eliminar de la superficie dela probeta% las rayas finas producidas en la *ltima operacin del desbaste yconseguir una superficie sin rayas y con alto pulimento :similar a la superficie deun espejo;. "l pulido puede ser8 manual% mecnico o electroltico.

"l pulido manual requiere ms tiempo% como es notorio% permite eliminar ciertosfenmenos :distorsiones o capa de metal deformado en frio sobre la superficiede la probeta;% propios del trabajo mecnico.

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"l pulido mecnico se realiza en un disco que gira rpidamente% de aluminio obronce% cubierto con pa$o de billar u otro material bien tenso para aceros yfundiciones y con pa$o de pelo de camello o gamuza para metales blandos oaleaciones li#ianas% impregnados con una suspensin acuosa de pol#o para

pulir. "l motor debe tener una potencia suficiente para funcionar con seguridad yfirmeza bajo la presin que necesariamente se ha de aplicar a la muestra% nosolo cuando se trate de altas #elocidades%1% & si no en especial cuandose trate muestras de metales blandos a #elocidades bajas%9%&.un pol#o:abrasi#o; apropiado para el pulido es la al*mina en solucin con agua destiladaEel abrasi#o que ms se acercaal ideal es el pol#o de diamanteno adulterado y bienclasificado% anteriormente seusaba para mezclas dealeaciones muy duras% tales

como los carburos sinterizadosde >olframio o boro yrecientemente se ha e'tendidosu uso para el pulido de lasaleaciones y metales mscomunesE el o'ido de magnesioes el abrasi#o msrecomendable para el pulidofinal de los metales blandos% Al% &g y otros% o para reemplazar a al*mina en elpulido de las fundiciones y otros metales relati#amente duros. Afn de e#itar lacontaminacin del abrasi#o fino con el grueso% es con#eniente no usar la misma

pulidora o bien emplear una pulidora con discos diferentes. )a al*mina sedesigna por la calidad de la decantacin de la suspensin% para los aceros yfundiciones se usa al*mina G de hora y para la aleaciones blandasD latones ybronces; al*mina de 1 hora. "ste abrasi#o abrasi#o se prepara de la manerasiguiente8 se a$aden 2 lt de agua destilada a 1 gr de al*mina muy fina% seagita todo y se deja reposar G de horaE el lquido que sobre nada constituye laal*mina G de hora. "sta al*mina% despu+s de una decantacin de 1 hora% dadespu+s de eliminado el depsito% la al*mina de 1 hora.

ara pulir se aplica sua#emente la probeta sobre el pa$o y se le hace girar

lentamente alrededor de un eje normal al plano del disco o bien% al principio semue#e rpidamente del centro a la periferia y #ice#ersa hasta que se obser#e ladesaparicin de las rayas ms gruesasE luego se gira lentamente la muestra enel sentido contario del disco hasta la total eliminacin de las rayas. Concluidaesta operacin se la#a la probeta con agua para eliminar la al*mina adherida ala car% y se le pasa un trozo de algodn embebido en agua jabonosa a losefectos de eliminar la grasitud que pudiera tenerE se repite la operacin dela#ado con agua y luego se #ierte alcohol sobre la cara pulida y se agita hastasecar o bien se pasa un algodn embebido en alcohol o +ter. ebe e#itarse tocarla cara pulida con los dedos% pues marcaran en ellas las impresiones grasientasde la piel% lo cual origina no solo imgenes errneas% si no que al mismo tiempo

hace irregular el ataque con los reacti#os.

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-na #ez que la probeta esta pulida% con#iene la#ar el pa$o con agua y luegoponerlo al abrigo de pol#o y partculas que puede contener el ambiente. )ospa$os los pa$os empleado en el pulido con o'ido de magnesio deben la#arse

con especial cuidado% con agua corriente% inmediatamente despu+s de suempleo y guardarse con agua destilada acidificada con HCl :al 2!;. )aspartculas de 'idos de magnesio o de carbonato bsico de magnesio% retenidasentre las fibras% se disuel#en en el agua acidulada y de esta forma el pa$o semantiene limpio

1. D%"'o"8 So3re ello" "e arregla( lo" pa2o" para real%ar el p$l%me(to.2. Ara(#ela" #e8 S$ $('%)( e" proteger lo" alre#e#ore" #e lo" #%"'o".,. T$3o #e #e"age.

9. I(terr$ptor8 Co(trola el pa"o #e ag$a por la ma(g$era #e rer%gera'%)(.(. Ma(g$era #e rer%gera'%)(.B. Per%lla8 Co(trola la /elo'%#a# a(g$lar e( lo" #%"'o".. I(terr$ptor #e e('e(#%#o.

-)30

pg. 1,


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CONCLUSIONES ' RECOMENDACIONES

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5e recomienda luego del corte en el desbaste la superficie del acero

debe estar completamente lisa para un mejor trabajo en el pulido.

"l tama$o de la muestra no debe de ser mayor a una pulgada para

facilitar su trabajo

A partir de la lija 12 se debe de trabajar con lija al agua

Al momento de atacar de realizarse en dos tiempos de , y seg

respecti#amente

"l empleo de la al*mina es importante porque tiene la funcin de

eliminar las rayas dejadas por las lijas y el esmeril

Cortar+ la pro3eta a pre"%)( trata(#o #e (o 'ale(tarla#ema"%a#o+ para e/%tar #ee'to" por temperat$ra.

La m%'roe"tr$'t$ra #e $( m%"mo a'ero (o e" $(%orme e(to#a "$ e"tr$'t$ra+ pero (o e" 'o("%#era3leme(te#%ere(te.

La" "$per-'%e" l%"a" #e $( metal "o( #e me6or * '%la(l%"%" metalogr-'o.

La me6ora #e la" prop%e#a#e" !"%'a" #e lo" a'ero" "ereal%a me#%a(te el tratam%e(to t1rm%'o.

El #e"3a"te "e real%a 'o( el prop)"%to #e &$%tar la 'apa"$per-'%al #%"tor"%o(a#a pro#$'%#a por la #eorma'%)( e(r%o.

U( a'ero pre"e(ta #%ere(te" prop%e#a#e" #e a'$er#o a la"

'o(#%'%o(e" #e "$ ma($a't$ra. La "$per-'%e pre"e(ta ra*a" #e3%#o a $( p$l%#o %(e-'%e(te.

El ata&$e &$!m%'o (o el%m%(a la" ra*a" "o3re la "$per-'%e.

La toma #e m$e"tra #e3e "er repre"e(tat%/a "%(o (opo#remo" pre#e'%r el 'omportam%e(to #e la real%#a#.

L%6ar la pro3eta por am3a" 'ara"+ 'am3%a(#o la #%re''%)(

e( = 'a#a '%erto t%empo e( 'a#a 'ara para o3te(er $(rp%#o * me6or a'a3a#o.

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A part%r #el $"o #e l%6a >+ el l%6a#o #e3e "er e( ag$a+ parao3te(er me6or a'a3a#o.

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3° PREPARACION DE LA PROBETA