Introducción+Metalografia

7/30/2019 Introduccin+Metalografia

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Metalografa

Metalografa: Tecnica que estudia por medio de

microscopa ptica o electrnica las caractersticas

microestructurales de un metal o aleacin.

La microestructura puede revelar el tratamiento

trmico y/o mecnico, pudindose predecir elcomportamiento del componente.


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Conceptos bsicos a tener en cuenta

La microestructura de un

metal o aleacin esta

compuesta por cristales, esa

unin atmica entre cristalesforma la estructura

cristalina.

Fractura intergranular


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La mayora de los metales cristalizan en

estructuras cristalinas densas:

cbica centrada en el cuerpo (BCC)

cbica centrada en las caras (FCC)

hexagonal compacta (HCP)

Metal Estructura

Aluminio FCC

Zinc HCPCobalto HCP

BCC

Cobre FCC

Cromo BCC

Hierro BCCFCC

Molibdeno BCC

Nquel FCC

Plata FCC

Platino BCC

Plomo FCC

Titanio HCP

BCC

Vanadio BCC

Wolframio BCC

Estructuras cristalinas


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Animacin de una unin atmica


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Lmite o Borde de grano


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Diagramas de equilibrio

Reacciones de un diagrama de equilibrio.

El diagrama de equilibrio nos da idea de

las fases presentes.

Diagrama Fe-C


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Examen macrogrfico El examen macrogrfico es una

herramienta muy til, nos da

informacin sobre: Lneas de flujo en productos

forjados.

Micro y macrorechupes.

Segregaciones, e inclusiones

hexgenas.

Gancho de gra Palanquilla con microrechupes Tirafondo


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Examen macrogrfico

Lupa estereoscpica Macrorechupes en lingote Recristalizacin y variacin del #


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Corte de la muestra metalogrfica

Corte de la muestra ha estudiar

Mtodo de montaje (Inclusin)


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Desbaste y pulido grueso

Papeles abrasivos


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Capa superficial distorsionada


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Desbaste y Pulido metalogrfico

Desbaste y Pulido con papel

abrasivo de Carburo de Si

Pulido fino final con pasta diamantada

o Almina


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Otros mtodos de preparacin

Pulido Electroqumico


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Pulido Qumico

30 seg 1 min

4 min

0 seg

5 min

Pulido Qumico de Zinc puro etapas hasta llegar a la

microestructura real


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Camino de la Luz


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Examen metalogrfico

La preparacin metalogrficaimplica obtener una superficie

plana, especular y su

observacin serperpendicular al Haz de luz

del microscopio.

Latn 70-30


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Apariencia de superficies policristalinas

Reflexin de la luz sobre lasuperficie metlica.

a)- Superficie pulida.

b) y c)- Reflexin del haz de luz

sobre la microestructura

revelada.

d)- Lmites de grano.

e)- Microestructura


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Fundicin NodularCordn de Soldadura

Decarburacin Microestructura Ferrtico-Perltica


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Nivel Inclusionario Norma ASTM E-45

Nivel inclusionario, siguiendo

las especificaciones de la norma

ASTM E-45.

Existen planillas que indican

contenido de inclusiones por

rea.

Generalmente el examen serealiza con una magnificacin

de 100X.

El tipo,forma y distribucin de

inclusiones es un parmetro

para estimar comportamientos

mecnicos y electroqumicos.

Determinacin de tipo, forma y nivel inclusionario


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Fundiciones grises La determinacin de la morfologa y

tamao de lminas de grafito se

especfica en la norma ASTM A 247. Se divide en 5 el tipo de hojuelas o

lminas de grafito.

Donde el tipo A en fundicin gris es

la ideal.

Tipo B: Se agrupan as debido a quefueron coladas en un molde fro.

Tipo C: Las lminas gruesas indican

que siempre es hierro hiperetectico.

Tipo D y E: Esta estructura eutctica

aparece con altas velocidades desolidificacin, siendo una distribucin

no deseada.

Distribucin y forma de lminas de grafito en fundiciones grises


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Biomateriales-Implantes quirrgicos

Existen prtesis de Acero

inoxidable, tipo AISI 316,aleacin Cr-Co-Fe y dealeaciones de Titanio Grado2,4, 5 y 9. Como as tambinmateriales cermicos yplsticos que favorecen laoseointegracin.

Los sistemas de fabricacinpueden ser fundidos,forjados,

sinterizados,etc. Los fluidos orgnicos segn

las condiciones pueden seraltamente corrosivos.

Prtesis femoral-Recubrimiento cermico

Fibras cermicas


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Aplicaciones en Medicina


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Polmeros y cermicos Los materiales cermicos,

de semiconductores y

electrnica en general sonestudiados.

Polmeros biodegradables

para la industria

alimenticia.

En electrnica, se estudianuniones soldadas de metal

con cermicos.

Pulvimetalrgia, en verde

y sinterizados.

Cermicos Polmeros biodegradables

Circuitos y Chips electrnicos


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Herramienta para el Anlisis de falla

La metalografa es una de las

herramientas necesarias en elmultidisciplinario arte del anlisis de

falla.

Los exmenes macrogrficos.

Anlisis de superficies de fracturapor medio de MEB.

Deteccin de fases presentes.

Caracterizacin de morfologas de

falla.

Bibliografa de casos similares.

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Biela de automvil de competicin

Falla por fatiga


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Rplicas metalogrficas Tcnica no destructiva de metalografa in sit,

especificado en la norma ASTM E-1351-01.

Inspeccin de equipos que trabajan a presin ytemperatura.

Permite estimar la degradacin microestructural y

prevenir fallas catastrficas.

Mantenimiento predictivo, econmicamente muchos

ms conveniente que el mantenimiento preventivo(cambio del componente a tantas horas de servicio).

En caso de siniestros se pueden evaluar puntualmente

sectores o zonas afectadas trmicamente.

Inspeccin en colector de caldera de potencia


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Aplicaciones en la Industria

Degradacin microestructuralEstadio DPetroqumicas-Refineras-Termoelctricas-Centrales Nucleares

Microestructura

de origen

Formacin de Perlita


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Morfologa de los defectos en procesos de soldadura

Buque Liberty-Segunda Guerra Mundial

Falta de penetracin

Fisuracin en calienteFisuracin en fro


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Estudio de Estratos pictogrficos y Arqueometalurgia

Anlisis y caracterizacin deestratos pictogrficos.

Datacin de obras pictricas. Apoyo a restauradores y

analistas de obras de arte.

Estudio de piezasArqueolgicas. Forma defabricacin y aleacionesutilizadas.

Determinacin del origen y suposible datacin.

Nuestra Seora de la Merced

Casa Histrica de Tucumn


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Resultados del estudio de estratos pictogrficos

Corte transversal-Estratos Pictogrficos

Espectro EDAX

(Rojo) Bermelln-Sulfuro de Mercurio (HgS)

(Blanco) Albayalde Pb3

(C03)

2(OH)

2

Blanco de Plomo Pb S04 Pb0(Rojo) Minio Pb304Yeso Ca S0

42H

20


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Estudio de los Mtodos de fabricacin

Disco de Lafont Quevedo

Escultura Azteca Mscara de Tutankamn


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Microdureza

Rango de carga: 1 kgf- 1 gf-Ensayo de chapas delgadas

-Diferenciar la microdureza de cada fase

-Determinar el endurecimiento resultante de

tratamientos superficiales en metales como nitrurado ocementado

-Conocer la microdureza de recubrimientos superficiales


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Microdureza Vickers

Hv = P/A = 2sen(/2) P/d2 = 1,8544 P/d2

P = carga aplicada en kgfA= superficie de la indentacin, en mm2;

d = diagonal promedio de la impronta, en mm; = 136

[Hv] = kgf/mm2


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En 1856 se crea el primer microscopio por reflexin de la luz (Metalogrfico).

El estudio de rocas, ymeteoritos es anterior a la

Metalografa. El inters de conocer

favoreci el desarrollo de

tcnicas en preparacin yestudio luego utilizadas enmetales y sus aleaciones.

Corte transversal de un Meteorito

Impacto de un Meteorito


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Microestructura presente

Posibles morfologasMicroestrura Widmansttten

SEMICONDUCTORES


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SEMICONDUCTORES

Celdas fotovoltaicas: transforman

luz solar en electricidad

Celdas Solares

Monocristal de Si

A li i d l S l


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Aplicaciones de la energa Solar

Mi i l t i d b id


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Microscopia electrnica de barrido

Microscopio Electrnico de BarridoHaz de electrones

Magnificacin entre 10-100000 aumentos


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Aplicaciones de la MEB

Identificacin de fases

presentes. Microanlisis puntual. EDAX

Morfologa de superficies de

fractura.

Magnificaciones entre 10 y100.000X.

Superficie de fractura, eje de fundicin Nodular


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Cabeza mosca

Cuerpo de la mosca

Pelo Teido

Pelo Sano

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