INFORME MATERIALES

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
FACULTAD: MECANICA
CARRERA: INGENIERIA DE MANTENIMIENTO
METALOGRAFÍA
1. DATOS GENERALES:
NOMBRE: (estudiante(s) CODIGO(S): (de estudiante(s)
DENNYS ADRIAN MORALES ECHEVERRIA 1834
CURSO: 3ero “B”
1. Título: METALOGRAFÍA DE PARTE DE LA CARCASA DE MOTOR DE
ARRANQUE DE ALUMINIO
2. Objetivo General
Realizar los respectivos análisis metalográfico a una muestra de un material metálico
siguiendo los procedimientos y distinguir las normas que lo rigen con el fin de determinar
el tipo de material del cual se trata.
3. Objetivo Específico
Conocer las normas internacionales que se aplican en cada proceso y sus principales
características durante la identificación de piezas con el fin de determinar si dicho
material cumple con los requisitos para los cuales ha sido diseñado; además hallaremos
la presencia de material fundido, forjado y laminado. Se conocerá la distribución de fases
que componen la aleación y las inclusiones no metálicas, así como la presencia de
segregaciones y otras irregularidades.
4. Marco Teórico.-
4.1. Proceso de fabricación de la carcasa del motor de arranque
Los fabricantes de automóviles están realizando numerosos esfuerzos para reducir el
peso de sus automóviles y para ello recurren a la utilización del aluminio. Pero para
estos fabricantes, no solo es importante la reducción de peso para reducir las emisiones
de gases por necesitar menos gasolina, sino para satisfacer la demanda de los clientes,
como es el caso de las camionetas (EEUU) o todoterrenos (Europa) los cuales son
vehículos muy pesados.
PROPIEDADES DEL ALUMINIO.
El aluminio puro se autorrecubre al aire con una película de su óxido, haciéndose así
muy resistente a la corrosión. Posee muy buenas propiedades de conductibilidad térmica

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y eléctrica. Se deja deformar bien por laminación y posee gran poder de aleación con
otros compuestos. Su producto de partida es el mineral denominado bauxita, del cual se
obtendrá la alúmina y, por reducción de ésta, finalmente el aluminio puro. La
fabricación del aluminio tiene lugar en dos fases:
Obtención de la alúmina partiendo de la bauxita.
 Reducción de la alúmina para obtener el aluminio.
Para la fabricación de una tonelada de aluminio, se emplean dos toneladas de alúmina que
proceden a su vez de cuatro toneladas de bauxita. El consumo de corriente eléctrica, es
de unos 20000kwh, siendo la tensión de la cuba de unos 5 a 7 voltios únicamente. La
intensidad es sin embargo de 20000 a 50000 amperios.
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ALUMINIO
El material bruto obtenido se vuelve a refundir en hornos eléctricos, presentándose en
el comercio en forma de barras, chapas, lingotes, etc.

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ALEACIONES EMPLEADAS EN EL AUTOMÓVIL.
Se clasifican en aleaciones de forja y aleaciones de fusión. Dentro de éstos grupos se
clasifican en variedades. Las aleaciones de aluminio que tienen como componente el
cobre, tienen elevadas propiedades mecánicas, en cuanto a resistencia se refiere, sin
embargo, tienen poca estabilidad frente a la corrosión.
 Aleaciones de aluminio para fusión:
-Variedad G-Al-Si-Mg : son ideales para piezas fundidas fuertemente solicitadas, como
pueden ser culatas refrigeradas por agua y motores aligerados.
En general, en la actualidad se tiende a utilizar éstas variedades de aleación por su
capacidad de funcionar perfectamente, sustituyendo al hierro fundido y aceros en piezas
que realmente no cumplen una misión demasiado importante, como cárteres, tapas,
carcasas, etc., teniendo la ventaja de reducir notablemente el peso suspendido del
vehículo, disminuyendo su consumo y permitiendo formas más reducidas de los
conjuntos. El imparable avance de la técnica provoca que las aleaciones ligeras estén
siendo sustituidas progresivamente en las piezas nombradas anteriormente por materias
sintéticas, más ligeras y económicas, que dan unos resultados mejores.
4.1. Porcentaje de aleantes del material
Desde el punto de vista físico, el aluminio puro posee una resistencia muy baja a
la tracción y una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, el
aluminio adquiere características mecánicas muy superiores. La primera aleación
resistente de aluminio descubierta fue el Duraluminio, y pueden ser centenares de
aleaciones diferentes. El duraluminio contiene pequeñas cantidades de cobre (Cu) (3 -
5%), magnesio (Mg) (0,5 - 2%), manganeso (Mn) (0,25 - 1%) y Zinc (3,5 - 5%). Sólo se
usan en la práctica materiales de aluminio que contienen otros elementos (con la
excepción del aluminio purísimo Al99,99), ya que incluso en aleaciones con una pureza
del 99% sus propiedades vienen determinadas en gran parte por el contenido
en hierro o silicio.
4.3. Funcionamiento del Motor de Arranque
El motor de arranque, o marcha, acciona el motor de combustión del automóvil hasta que
comienzan las explosiones y continúa girando por sí mismo. La mayoría de los motores
de gasolina de combustión interna deben ser impulsados a un mínimo de 50 RPM para
que puedan arrancar. Esto exige potencia eléctrica considerable. Por otro lado, el aceite
adquiere mayor viscosidad en invierno y exige mayor esfuerzo en el arranque.
El motor de arranque es el Componente eléctrico que más potencia demanda de la batería,
ya que puede consumir hasta 360 amperes en sólo tres segundos. El motor de arranque es
el encargado de hacer girar el cigüeñal. Se trata de un motor eléctrico especial con las
siguientes Características:

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1. Está programado para funcionar con grandes sobrecargas durante periodos de tiempo
muy cortos.
2. Es capaz de desarrollar gran potencia en comparación con su tamaño reducido
Magnetismo y Electromagnetismo
El fenómeno del magnetismo se descubrió al observar que la calamita o piedra imán, que
se encuentra en la naturaleza, atrae otras piezas de hierro.
También se observó que un trozo de piedra-imán alargado, suspendido de un hilo, giraba
y se orientaba de tal forma que uno de sus extremos apuntaba siempre al Polo Norte de la
Tierra.
Ese extremo de la piedra-imán se llamó polo norte o polo N. Mientras que el lado opuesto
recibió el nombre de polo sur o polo S. Por Io tanto, se obtuvo así Io que se llamó un imán
natural, base de la brújula magnética que se ha empleado durante más de un milenio como
ayuda para la navegación.
El campo magnético está formado por líneas de fuerzas invisibles que salen por el polo
norte atraviesan el espacio y entran al polo sur del imán.

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En la inducción magnética de una barra de hierro los polos opuestos se atraen y los
polos iguales se repelen.
Otra teoría sobre el magnetismo sostiene que este depende de los electrones. El electrón
crea un pequeño campo de fuerza que lo hace girar en su órbita y cuando todas las
órbitas de los electrones se orientan en el mismo sentido dentro de la barra de hierro, se
suman los efectos de todos los campos de fuerza de los electrones y la barra se convierte
en imán.
El hierro es uno de los materiales magnéticos más conocidos. Recuérdese, sin embargo,
que existen muchos materiales no magnéticos que no se pueden imantar de ninguna
manera, por ejemplo, el cobre, el aluminio, el zinc.
Electromagnetismo
En todo Conductor que se mueve dentro de un campo magnético ,se induce una corriente
eléctrica. Este es el principio de la inducción electromagnética.
Veamos como trabajan todos estos elementos para transformar la energía eléctrica de la
batería en energía mecánica:
Las piezas polares del motor de arranque crean un campo electromagnético.

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Al hacer pasar la Corriente de la batería a través de las espiras, también se crea un
campo magnético a su alrededor; Si se coloca una espira entre los polos, el campo
magnético hace pasar por ella una corriente.
Se forma, así, un inducido elemental, es decir una pieza por la que atraviesa la corriente
eléctrica, al ser colocada en un campo magnético. En el Campo magnético fijo las piezas
polares se repelen debido a que su polaridad es la misma y con ello obligan a las espiras
a girar.
Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o
aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas.
Entre las características estructurales están el tamaño de grano, el tamaño, forma y
distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas,
así corno la presencia de segregaciones y otras irregularidades que profundamente pueden
modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal.
Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico. El principal
instrumento para la realización de un examen metalográfico es el microscopio
metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían entre
50 y 2000.
5. Materiales
Equipos
 Probeta (pieza metalica)
 Microscopio
6. Procedimiento
 A la probeta se le realizo un acabado superficial como lo dice la norma ASTM.
 Se aplico una solución química para tener mejores resultados en la superficie.
 Colocamos la probeta ya preparada en el microscopio.
 Variamos el enfoque para lograr ver su estructura.

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7. Resultados
.
Unavezobservadoslosresultadosdelexperimentoyhabervisto las microestructuras formadas en
el microscopio, podemos decir que en el proceso de desbaste se logró con el objetivo
planteado, ya que, es el primer paso para poder poner al descubierto la superficie de la
probetaeliminandotodoloquepudieraobstaculizarsuexamen. En la probeta se constató el efecto
especular esperado, lográndose mediante el uso de distintos tipos de lijas, las cuales al
aumentar su tamaño los granos de la misma disminuye permitiendo un
acabado más fino, demostrado en la realización del desbaste fino con una lija de 600
para latercera ycuarta probeta. En el proceso de pulido realizado nos permite
luego de realizar el desbastelaobservacióndelgranodelaprobetaenelmicroscopio.
8. Conclusión
¿Por qué se utiliza determinado material en dicha aplicación porque no se utiliza
otro material?
El aluminio se está adentrando cada vez más en la fabricación de carrocerías y partes
automotrices debido a su ligereza, el aluminio tiene una resistencia específica mayor que
la del acero. En la actualidad, el hecho de contar con una mayor tecnología, ayudada por
los modernos sistemas informáticos, hace posible el diseño y construcción de una
estructura tridimensional con una rigidez a torsión un 40% más elevada que su
equivalente en acero y un 60% más ligera. En términos de eficiencia estructural, esto hace
que las estructuras de aluminio sean un 96% más eficientes que las de acero, teniendo en
cuenta que en la fabricación de motores de arranque alternadores y otros componentes
electromecánicos se antepone la conformabilidad del aluminio es mejor y más fácil de
lograr frente a la fabricación de carcasas de acero con sistemas de embutición, extrusión,
forja, fundición, mecanizado y laminado con menores gastos energéticos y también para
su fácil reemplazo en caso de avería.
9. Anexos
Motor de arranque desarmado
Motor de arranque

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Preparación de la probeta
Microscopio
Imágenes tomadas con el microscopio

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