microscopia

1. Metalografíay
microscopía
Grupo#2

2. Fundamentosdelametalografía
La metalografía es una técnica de
caracterización óptica aplicada a los
materiales metálicos. Es el estudio de la
constitución y microestructura de los metales,
la cual puede revelar información como
tratamientos térmicos, mecánicos o químicos
aplicados al material de estudio.
Tamaño de grano
Estudio metalográfico: Preparacion de
muestras, Ensayo, Observacion.

3. ProcesosMetalográficos
La importancia del estudio de la microestructura de los materiales recae en conocer sus
características y así poder definir qué aplicación darle. En el sector industrial este estudio se
utiliza en el control de calidad para determinar el tamaño de grano, evaluar las fases, impurezas
y defectos mecánicos.

4. Procesosmetalográficos
EXTRACCIÓN DE LA MUESTRA
1.
MONTAJE O EMBUTIDO
2.
DESBASTE GRUESO
3.
DESBASTE FINO
4.
PULIDO DE PAÑO
5.
ATAQUE QUÍMICO
6.
Las normas que rigen este procedimiento de
preparación son las normas ASTM E3 y ASTM E407

5. MÁQUINA DE EXTRACCIÓN DE MUESTRA
Procesosmetalográficos
1.Extraccióndelamuestra
Debido a que no es posible inspeccionar toda una pieza por
metalografía, es necesario seleccionar una porción de la misma y
utilizarla como muestra para realizar el estudio.
Área de Observación:
12 x12 mm hasta 25x25 mm según E3

6. CARBURO DE SILICIO
ÓXIDO DE ALUMINIO
Procesosmetalográficos

7. Procesosmetalográficos
1.Extraccióndelamuestra
Granpartedelosmateriales debenestarrefrigeradosparahaceruncorte.
Meta cut 302

8. EMBUTIDO EN FRÍO
Se aplica en materiales altamente sensibles a la
temperatura y presión.
Minerales dúctiles y metales para microchips o
procesadores.
Emplea resinas sintéticas que endurecen en frío.
EMBUTIDO EN CALIENTE
La probeta es colocada en la prensa de montaje, se
añade la resina y el conjunto es tratado en caliente y
sometido a presión.
Las resinas más comunes son la bakelita y Lucita.
T: 140 °C -180 °C
P: Próxima a 30 MPas
2.EmbutidooMontaje

9. Rebabas Metálicas
Procesosmetalográficos
OBJETIVOS
Eliminación de rayaduras profundas en el material
Eliminación de rebabas metálicas producto del corte del
material
METODOLOGÍA
Lija (carburo de silicio) N80 o N100 [granos/in2] en una
desbastadora de banda.
Regular la fuerza aplicada sobre la muestra a pulir.
3.Desbastegrueso 4.Desbastefino
Se logra mediante el uso secuencial de abrasivos
N120-240-320-400-500-600-1000-1200.
Deslizamiento unidireccional de la probeta contra
una lija que genere rayado.
Presión homogénea para vitar desniveles.
Deslizar la probeta en dirección perpendicular es
decir 90° a los rayones originales o previos por cada
abrasivo utilizado.

10. PULIDO CON ALUMINA
PULIDORA
Objetivo: Generar una superficie lisa y especular que permita la
observación de la microestructura en el microscopio.
Para que el paño pueda pulir la pieza, se debe adherir un abrasivo
mas agua, por lo general se usa “Alumina“.
La muestra tiene que ser girada en contra del sentido del paño con el
que se va a pulir.
Para materiales más duros es posible usar polvos de titanio.
El agua permite evitar un aumento de temperatura de la pieza y que
no se modifique la microestructura de la pieza.
La presión del objeto sobre el paño debe ser homogénea para evitar
desniveles en la superficie.
Procesosmetalográficos
5.Pulidodepaño
MUESTRA EN CONTRA DEL SENTIDO DEL PAÑO

11. Procesosmetalográficos
6.AtaqueQuímico
Se emplea el ataque químico con el fin de “revelar” la
microestructura del material pulido. Esta superficie
revelada se la conoce como superficie real, y es donde se
puede observar la microestructura de la aleación, con los
siguientes detalles:
• Tamaño de grano
• Ángulo del grano
• Orientación del grano
• Borde de grano

12. Microscopía
La microestructura de un material es la configuración
a muy pequeña escala de dicho material.
El microscopio, en su forma más básica, es una
herramienta que amplifica objetos pequeños,
permitiendo su observación a un nivel de detalle que
escapa al ojo humano.
Las técnicas microscópicas más comunes para el
estudio de la microestructura de los materiales son la
microscopia óptica, la microscopia electrónica de
transmisión (TEM) y la microscopia electrónica de
barrido (SEM).

13. Técnicas Microscópicas

14. Determinacióndetamañodegrano
La estructura interna de un metal está compuesta por áreas cristalinas individuales llamadas “granos”.
El tamaño y orientación de grano se encuentran relacionadas con las propiedades mecánicas, también dependen de
factores tales como: químicas (corrosión), químicas y/o físicas (tratamientos térmicos), mecánicas (proceso de
formación).
Importancia: entre mayor número de granos que existan, las propiedades mecánicas incrementarán y habrá mayor
dureza, por otro lado, la deformación será menor, es por ello que por lo general se siguen prácticas que generen un
tamaño de grano pequeño.
Procedimiento
de
intercepción
linealHeyn
Involucra el conteo de granos
interceptados por una línea de ensayo o
el número de intersecciones de la línea
con los bordes de grano.
Procedimiento
Planimétrico
(odeJeffries)
Involucra el conteo de número de granos
de un área determinada.
Procedimiento
de
comparación
Involucra la comparación de la estructura
de grano con una serie de imágenes
graduadas.
Procedimiento
de
intercepción
circular
Proporciona una estimación más precisa
del tamaño de grano en mucho menos
tiempo que el requerido por el método
planimétrico

15. Procedimientodecomparación

16. ProcedimientoPlanimétrico(odeJeffries)
1 2
3
4 5 6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
1
2
3
4
5
6 7
8
9
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26 27
28
29
30
31
32 33
34 35

17. ProcedimientoPlanimétrico(odeJeffries)

18. ProcedimientodeintercepciónlinealHeyn
L1
L2
L3
L4
1
2 3
4
1/2
1/2
1 2
3
4
5
6
1/2
1/2
1
2
3
4
5 6
1/2
1/2
1 2
3 4
5
1/2
1/2
5
7
7
6
Ni=25
Resultados

19. Inclusiones
Es la presencia de un objeto
extraño, defecto o material
adicional dentro de la masa de la
viga. Las inclusiones pueden ser no
deseadas y, a menudo, se
consideran defectos que podrían
afectar la integridad estructural
de la viga.

20. Tiposdeinclusiones
Inclusiones de Material:
Partículas extrañas o inclusiones de otro material que no es
parte del material principal de la viga. Estas inclusiones
pueden ser impurezas o fragmentos no deseados durante
el proceso de fabricación.
Inclusión de Vacíos o Burbujas:
Áreas en las que hay vacíos o burbujas de aire atrapadas
durante el proceso de vertido o colado del material de la
viga. Estas áreas pueden comprometer la resistencia y la
capacidad de carga de la viga.
Inclusión de Defectos Estructurales:
Defectos estructurales, como grietas o discontinuidades en
la masa de la viga, que no cumplen con los estándares de
calidad y podrían debilitar la estructura.

21. Análisismetalográfico:Corrosión
La corrosión se refiere al fenómeno
en el que los materiales metálicos y
otros materiales sólidos se
deterioran, se consumen o se
dañan debido a reacciones
químicas o electroquímicas con el
medio ambiente circundante, lo que
conduce a la pérdida de sus
funciones originales.
En particular, las pruebas de
corrosión son importantes para
productos, como los automóviles,
que están compuestos de diversos
materiales y cuya seguridad se
requiere en diversos ambientes al
aire libre.

22. Análisismetalográfico:Corrosión
A. Corrosión intergranular
B. Desprendimiento
A. Picaduras
B. Película de pasivación
A. Corrosión por hendidura
B. Película de pasivación
A. Parte corroída
B. Metal base
C. Metal noble
Grieta transgranular
A. Grieta transgranular
Grieta en el límite de los granos
A. Grieta en el límite del grano

23. Análisismetalográfico:Corrosión

24. Análisismetalográfico:Fractura
Los materiales metálicos, que se
utilizan en una gran variedad de
productos, comúnmente se rompen
debido al entorno que los rodea. La
causa de la rotura sólo se puede
determinar tras observar el material
y analizar con precisión la superficie
fracturada.
En la industria automotriz, la
aeroespacial y otras industrias en
las que la seguridad es importante,
los materiales utilizados son el
componente básico que garantiza la
calidad del producto.

25. Análisismetalográfico:FracturaFrágil
La fractura frágil se distingue por la
falta de deformación plástica. En
materiales frágiles, el diagrama
esfuerzo-deformación revela una
mínima deformación plástica antes de
la fractura, sin un punto definido de
fluencia.
Esta fractura puede ser transcristalina
o intercristalina, siendo el clivaje un
ejemplo de la primera, donde el plano
de fractura atraviesa los granos del
material, generando superficies planas
y reflectantes observables en la
superficie de falla.

26. Análisismetalográfico:FracturaDúctil
La fractura dúctil se caracteriza por
mostrar deformación plástica en la
superficie de fractura, comúnmente
asociada con el sobreesfuerzo en
materiales industriales bajo tensión o
torsión. Se origina por la formación de
microhuecos internos debido a la
descohesión intergranular o
intercristalina causada por la
sobrecarga.
Bajo esfuerzos significativamente altos
y superación del punto de fluencia, el
material se endurece y experimenta
deformación plástica

27. Análisismetalográfico:Fatiga
Por fatiga de materiales,
entendemos el daño o fallo de un
material o componente sometido a
esfuerzos variables en el tiempo y
repetidos con frecuencia. La fatiga
se manifiesta a través de una
deformación plástica, denominada
deformación microplástica.
La fatiga puede ocurrir a una
tensión menor que la resistencia a
tracción o el límite elástico para una
carga estática. La rotura por fatiga
tiene aspecto frágil aun en metales
dúctiles, puesto que no hay apenas
deformación plástica asociada a la
rotura.

28. Análisismetalográfico:Fatiga
En el gráfico se puede observar que
las marcas de playa, se distinguen
dos tipos de grietas: las principales,
visibles en toda la superficie de
fractura, y las secundarias, más
pequeñas y menos comunes, que se
originan a partir de las grietas
principales debido a cambios
microestructurales por el
rompimiento de los cristales.

29. Análisismetalográfico:Otros
Sobrecarga mecánica Fragilización por Hidrógeno Desgaste
Termofluencia Cavitación