ENSAYO METALOGRAFIA PRACTICA

DEPARTAMENTO

PRÁCTICA

Alumno: Juan Antonio Corral García

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EPARTAMENTO: INGENIERÍA QUÍMICA, AMBIENTAL Y

MATERIALES.

CTICA 1: ANÁLISIS METALOGR

Desarrollo práctico

Alumno: Juan Antonio Corral García

Escuela Politécnica Superior de Jaén

MBIENTAL Y DE LOS

ETALOGRÁFICO

Desarrollo práctico

scuela Politécnica Superior de Jaén

MEMORIA DE PRÁCTICAS INGENIERÍA DE MATERIALES

Ensayo de Metalografía Página 1

1.- INTRODUCCIÓN. El objetivo de esta práctica es darnos a conocer las técnicas de preparación de las muestras de materiales férricos para su posterior análisis de propiedades, donde cabe destacar un análisis de inclusiones, longitud del grano y superficie media del grano. Estos parámetros establecerán el comportamiento mecánico de cada material como puede ser su dureza, te-nacidad, etc.

2.- TÉCNICA EXPERIMENTAL. Se indicará y describirán todos los pasos seguidos en el laboratorio para la preparación de probetas metalográficas. Para ello utilizará las siguientes fotografías.

Estación 1 Estación 2

Estación 3 Estación 4

Estación 1. En la estación 1 hemos elegido dos muestras una muestra cuadrada (acero F-114) y un re-dondo (F-111). Es el proceso más importante y el que más cuidado debe de llevar, ya que un mal procedimiento (calentamiento de la pieza debido a un corte rápido) nos daría pro-piedades que no se correspondería a la realidad, para que el procedimiento sea correcto debemos de observar que cuando se está cortando no salte ninguna chispa, esto nos indica que la pieza no se está templando. La cortadora es de la marca struers labotom, su veloci-dad de giro es de 3800 rpm y utiliza un disco del 32 de la misma marca, para evitar calen-tamiento se lubrica el proceso con una mezcla de agua con aceite. Para hacer un buen análisis se debe de sacar muestras de las tres direcciones del material ya que puede presentar cierta anisotropía. En nuestro caso solo hemos hecho un corte a cada pieza a la cuadrada se la ha producido un corte transversal y a la redonda uno longitu-dinal.



Estación 2. En esta estación se van a empastillar las muestras para un mejor manejo de las muestras obtenidas en la estación 1. La empastilladora es de la marca Struers Predopress, utiliza una resina de la marca mounting resing, la cual se necesita una cantidad de 15 cm3 en cada pas-tilla. Trabaja a una presión de 22 KN con un proceso de Precalentamiento a 180°C durante 2 minutos, un calentamiento de 6 min y un enfriamiento de 6 minutos. Esta máquina solo es válida para materiales que tenga elevados puntos de fusión, donde la propiedades per-manezcan constante a temperaturas elevadas como puede ser el caso de los aceros. Solo hemos empastillado la muestra redonda, la otra la hemos analizado sin empastillar. Estación 3. En esta estación se produce el pulido de la pieza para eliminarle las rayas que se han podi-do producir en el corte de la pieza y darle una superficie lo más lisa posible, llegando a presentar una superficie espejo. En el laboratorio existen dos maquina una de pulido ma-nual y otra automática. La máquina de pulido manual la hemos utilizado en la muestra cuadrada, la cual hemos utilizado en su pulido tres tamaños de grano de lija de mayor a menor (220, 320, 1200) la lijas son de carburo de silicio, hay que ir girando la muestra cada cierto tiempo (cuando se vea que se han eliminado la rayas en cierta dirección) y se lubrica con agua. Debido a que no somos expertos la muestra salió ovalada cuando para un buen análisis debe de estar totalmente recta y lisa. La máquina automática (la que sale en la figura) se le introdujo la muestra redonda la cual si estaba empastillada. La maquina es una struers tegua-force-1 con un disco de giro MD-piano-220. Trabaja a una fuerza de 25 N y con tres pulidos diferentes:

- Lija de panel de abeja de 220 a una velocidad de 150 rpm y una duración de 3 min. - Lija de carburo de silicio de 320, velocidad de giro de 300 rpm, duración de 3 min. - Lija de carburo de silicio de 1200, velocidad de 300 rpm, duración 2 min.

Estación 4. En esta estación se observan con el microscopio metalografico las muestras primeramente sin atacar para poder hacer un análisis de inclusiones, después se atacan con Nital (acido nítrico). El cuadrado solo se ha expuesto al acido durante 30 s, el redondo lo hemos tenido que dejar otros 30 s mas. Después de atacarlos ya están en disposición de poder observar las diferentes cualidades de si estructura como la longitud media, superficie media y canti-dad de carbono que tiene.

3.- ANÁLISIS DE INCLUSIONES. 1º muestra, Acero inoxidable:

- Muestra atacada con análisis de las tres direcciones. - No tiene inclusiones.



2º muestra, cuadrado: Índice de Fox: 33,1

3º muestra, Redondo: Índice de Fox: 32,6

4.- MICROCONSTITUYENTES. Trabajando sobre varias metalografías obtenidas en el laboratorio y actuando tal y como se describe en el desarrollo teórico debe: 1º MUESTRA, acero inoxidable:

1º Identificar los constituyentes presentes.

Los granos que se pueden apreciar en la figura son de ferrita, la perlita y la cementita se

han precipitado en los límites de grano que a esta resolución son inapreciables.

2º Determinar la superficie media de grano.



Tenemos: n= 4. P = 10.

� =�∗��∗��

∗�� ,��∗��∗��=

�∗��∗��

∗� �,��∗��∗��=

46975,7 ��

3ª Determinar el diámetro medio de grano

m = 4; l = 50 mm; n = 7; N = 100.

� = � ∗ � ∗ 10"

# ∗ $=

4 ∗ 50 ∗ 10"

7 ∗ 100= 285,7 ��.

4 º Determinar el índice ASTM

Índice nº 1 de A.S.T.M.



2º MUESTRA, cuadrado y la 3º MUESTRA, cilindro:

Cuadrado 2 Redondo 2

Se puede observar a groso modo que la probeta cuadrada tiene mucho mas porcentaje de

carbono (manchas negras) que la otra probeta. Con esto podemos asignar los diferentes

aceros: Acero F-111� Probeta redonda; Acero F-114� Probeta cuadrada.

Aunque es imposible reconocer los constituyentes que la componen ya que lo único que se

puede observar son rayas (Probeta redonda) y manchas (Probeta cuadrada). Estas no indi-

can que no hemos realizado un procedimiento adecuado en el corte y pulido de la probeta.

Por lo tanto es imposible detectar las fronteras de los granos y poder medir su superficie

media, diámetro medio e índice de ASTM.

5.- CONCLUSIONES.

- El corte de la pieza es el trabajo más importante a la hora de preparar una muestra para analizar sus propiedades, como hemos visto en las dos probetas que hemos preparado a no tener un amplio conocimiento de corte han salido completamente rayadas e inservibles para su posterior pulido.

- El pulido debe de realizarse con una mayor proporción de lijas y un rango de tiem-po mucho más elevado, ya que como se están viendo en las muestras analizadas, el tiempo que hemos utilizado ha sido insuficiente para eliminar las rayas de proceso de cortado de la pieza y por tanto luego ha interferido a la hora de la visualización.

- la única probeta que se ha podido analizar ha sido la de acero inoxidable, esta ya estaba elaborada y lista para su visualización en el microscopio metalografico. La otras dos no han salido como deberían salir para una visualización de sus constitu-yentes, aunque la muestra cuadrada cuando se ha atacado se puede ver de forma di-fusa los límites de los granos. La muestra redonda es imposible visualizar los gra-nos.



6.- BIBLIOGRAFÍA. Podrá consultar entre otras fuentes las siguientes.

6.1.- Libros.

� Askeland, D.R.- Ciencia e ingeniería de los Materiales, Editorial Paraninfo (2001) � Coca, P. ; Rosique, J.- Ciencia de materiales. Teoría, Ensayos, Tratamientos, Edito-

rial: Pirámide

6.2.- Páginas wed.

� http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/principal.html � www.struers.com

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