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LABORATORIO DE CIENCIA DE MATERIALES I

LABORATORIO DE ENSAYO DEMETALOGRÁFICO

Departamento de Ciencias eIngeniera

1. Objetivos Conocer las partes principales del microscopio óptico

Comprender la utilidad de un examen metalográfico

Conocer las etapas de la preparación de muestras metalográficas

2. EQUIPOS Y MATERIALES

Equipos MaterialesEquipo de pulido mecánico Muestra de acero SAE 11Microscopio metalo!rá"ico in#ertido Muestra de acero SAE 1$%Lijas N° 180, 320, 400,600, 800, 1000,1200;reactivo de ataque químico Nita! a! 3"#;a!$mi%a.

Muestra de &o're

Muestra de (ronceMuestra de )ierro "undido !ris

3. &'N()*+NO +-/O

3.1 /%troducci%El término metalografía designa la totalidad de las técnicas que permitenobservar visualmente la estructura de los materiales. La observación visualpuede efectuarse:

Directamente: Examen macrográfico

tili!ando un microscopio óptico: "etalografía óptica

tili!ando un microscopio electrónico: "etalografía electrónica

3.2 +ame% macror5icoLos ensa#os macrográficos se diferencias de los microscópicos$ no sóloporque se emplean pocos aumentos %usualmente menos de &'($ sino

también porque se observan grandes áreas de la pie!a en lugar de!onas microscópicas. La finalidad del examen macrográficos esdetectar porosidades$ grietas$ inclusiones$ sentido de laminación$ capascarburadas$ soldaduras$ etc) sobre toda una sección o partesseleccionadas de una pie!a.

Este tipo de examen sobre los materiales son mu# utili!ados comométodos de control en la fabricación del acero # de los metales #aleaciones no férreas. Las técnicas macrográficas son en principio mu#sencillas$ pero la interpretación de sus resultados resulta a veces mu#difícil # requiere de gran práctica # experiencia.

3.3 *eta!ora5ía tica"ediante un desbaste seguido de un pulido cuidadoso se obtiene unasuperficie especular. Esta superficie plana # pulida se contrastainmediatamente atacándola con un reactivo químico adecuado que creaun micro relieve o !onas de oxidación

La superficie se observa al microscopio óptico de reflexión$ pues losmetales son opacos.

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Existen dos tipos$ uno lleva la platina por deba*o de los ob*etivosdenominándose microscopio vertical # el otro por encimadenominándose microscopio invertido.

4. +)7) (+ L) 7+7))/-N *+)LO9:&/)

4.1 e!ecci% etracci% de !a muestra

"icroscopio metalográfico invertido "icroscopio metalográfico vertical

Los diferentes planos de seccionado en un producto

laminado"icroestructura de un acero de ba*o carbonoen los tres planos principales

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Equipos para desbaste metalográfico

4.4 7u!ido

La superficie de la probeta$desbastada /asta el grado más fino$ # limpia$ se pasaa/ora por un fieltro cargado de polvo abrasivo. Estos abrasivos se presentan en

180 grit 320 grit

400 grit

600 grit

800 grit

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suspensiones como pastas de polvo de diamante$ al0mina o suspensiones demagnesia. Los fieltros de pulido suelen ir ad/eridos a unos discos que giran.

4.4.1 (e5ectos de u!ido

1a#as Deformación

& µm 2l0mina

Pulidora mecánica

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2rranques Colas de cometa

4.< )taque químico

El ataque se efect0a generalmente por impregnación o inmersión en un líquidocorrosivo o bien la muestra se conecta como ánodo en un bao electrolíticoapropiado$ efectuándose el denominado ataque electroquímico.

2ntes de atacar la probeta debe estar desengrasada # limpia. Esto es importanteespecialmente en aquellas pulidas con pasta de diamante$ #a que los lubricantes# el medio de estas pastas suelen estar constituidas por sustancias grasas. nlavado posterior con agua limpia seguido de un secado con alco/ol$ de*ará laprobeta dispuesta para ser atacada.

na ve! finali!ado el ataque químico o electroquímico se lavara de nuevo conabundante agua # se secará aadiendo alco/ol$ con este proceso se /a generadouna imagen especular # la muestra está preparada para su observación en elmicroscopio.

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4.6

/N+7+)/-N */O+'')L

3.4.&"icroestructura de los aceros en equilibrio

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2ustenita 5errita

6erlita "icroestructura de un acero de medio carbono

3.4.+ "icroestructura de las fundiciones

5undición blanca6 7 5e8C

5undición laminar o gris perlítica6 7 9

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/08 PULI,Oa02 ,escripci3n

'02 A'rasi#o

c02 Pa9o de pulido

/0$ ATAQUE QU:MI&O

a0 Reacti#o utili5ado

'0 Tiempo de ataque

=. RESULTA,OS

7.1 Despues del pulido (dibuar c!rculos de 20 mm de diámetro " es#uemati$ar%

7.2 &s#uema de la muestra(dibuar c!rculos de 20 mm de diámetro

apro'imadamente%

luego el ata#ue #u!mico

• ipo de microestructura

• ) de *

• Aumento

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8. O(SER;A&IO.ES

>. &O.&LUSIO.ES

10. TEST ,E &OMPRO(A&I-.

1. +ue indica el tama,o de grano del acero-

2. *uál es la inalidad del reacti/o utili$ado- &s igual para el análisis de todos los materiales-

3. *omo se demuestra el ma"or contenido de carbono en una aleacin errosa-

4. Dentro de #ue constitu"ente está presente el carbn en el. Acero-

. asta #ue ni/el de pulido se deben preparar las probetas antes del ata#ue #u!mico-

6. Puede saberse o estimarse con un ensa"o mtalo gráico la dure$a del acero-

&emplo del punto 7.2

&iura N°1: 2cero de ba*o carbono$ aumentos: &''x$ ataque: >ital 8?

Estructura: 5errita equiaxial !onas claras. 6erlita laminar$ !onas oscuras.Caracteri!ación: @e presenta en aceros de ba*o carbono # ba*a aleación Composición:Carbono$ de '.&?&iura N°2? 2cero de medio carbono$ aumentos: &''x$ ataque: >ital 8?Estructura: Colonias de color oscuro de perlita laminar 4'?$ ferrita equiaxial !onas claras3'?.Caracteri!ación: @e presenta en aceros ordinarios al carbono # de ba*a aleación contratamientos térmicos de recocidos # normali!ados.Composición: carbono '.3?.

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