Ciencia de Materiales P3 metalográfico

1.
UNIVERSIDAD
DE
LA
RIOJA
ESCUELA
TÉCNICA
SUPERIOR
DE
INGENIERÍA
INDUSTRIAL
ITI
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
Y
AUTOMÁTICA
CURSO
2015/2016
CIENCIA
DE
MATERIALES
PRÁCTICA
DE
LABORATORIO:
“ENSAYO
METALOGRÁFICO”
GRUPO
A3
SAMUEL
IBÁÑEZ
IBÁÑEZ

2.
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DE
LA
RIOJA
ESCUELA
TÉCNICA
SUPERIOR
DE
INGENIERÍA
29/10/2015
PRÁCTICAS
DE
CIENCIA
DE
MATERIALES
CURSO
2015/2016
Samuel
Ibáñez
Ibáñez
2
Índice
OBJETIVO
.................................................................................................................................
3
MATERIAL
UTILIZADO
.........................................................................................................
3
PROCEDIMIENTO
...................................................................................................................
4
Desbaste
............................................................................................................................................
4
Pulido
.................................................................................................................................................
5
Ataque
químico
...............................................................................................................................
5
Observación
microscópica
..........................................................................................................
6

3.
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PRÁCTICAS
DE
CIENCIA
DE
MATERIALES
CURSO
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Samuel
Ibáñez
Ibáñez
3
1. OBJETIVO
La
metalografía
es
la
parte
de
la
metalurgia
que
estudia
las
características
estructurales
o
de
constitución
de
los
metales
y
aleaciones,
para
relacionarlas
con
las
propiedades
físicas,
mecánicas
y
químicas
de
los
mismos.
La
importancia
del
ensayo
metalográfico
radica
en
que,
aunque
con
ciertas
limitaciones,
es
capaz
de
revelar
la
historia
del
tratamiento
mecánico
y
térmico
que
ha
sufrido
el
material
A
través
de
este
estudio
se
pueden
determinar
características
como
el
tamaño
de
grano,
distribución
de
las
fases
que
componen
la
aleación,
inclusiones
no
metálicas
como
sopladuras,
micro
cavidades
de
contracción,
escorias,
etc.,
que
pueden
modificar
las
propiedades
mecánicas
del
metal.
En
general
a
partir
de
un
examen
metalográfico
bien
practicado
es
posible
obtener
un
diagnóstico
y/o
un
pronóstico.
El
principal
instrumento
para
la
realización
de
un
examen
metalográfico
es
el
microscopio.
2. MATERIAL
UTILIZADO
En
esta
práctica
se
realiza
el
ensayo
metalográfico
con
dos
piezas
circulares
iguales
de
un
acero
especial
no
aleado
de
0,55%
de
C
(F-­‐1150).
Este
acero
al
contener
un
porcentaje
de
carbono
inferior
al
0,89%
estará
compuesto
por
perlita
y
ferrita
al
ser
un
acero
hipoeutectoide
como
se
puede
observar
en
el
siguiente
esquema:

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Samuel
Ibáñez
Ibáñez
4
A
continuación,
como
sabemos
el
porcentaje
de
carbono
procedemos
a
hallar
el
porcentaje
de
perlita
y
ferrita
correspondiente
quedándonos
en
la
zona
de
acero
hipoeutectoide
del
gráfico
anterior
cuya
parte
sería
igual
al
siguiente
esquema:
𝑥% 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑖𝑡𝑎 =
𝑝ℎ
0,89
⋅ 100 = 61,8% 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑖𝑡𝑎
𝑦% 𝑑𝑒 𝐹𝑒𝑟𝑟𝑖𝑡𝑎 = 100% − 𝑥% 𝑑𝑒 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑖𝑡𝑎 = 100% − 61,8% = 38,2%
Una
vez
obtenidos
los
porcentajes
se
procede
a
empezar
con
el
ensayo
metalográfico.
3. PROCEDIMIENTO
3.1. Desbaste
En
primer
lugar
se
empieza
con
el
desbaste
de
la
pieza.
Para
ello
se
pulen
las
dos
muestras
con
una
serie
de
hojas
de
lija
cada
vez
más
finas.
Se
usan
seis
lijas
de
3,2
(desbaste
inicial),
1,0
(desbaste
intermedio),
00
y
000
(desbaste
final)
en
este
mismo
orden,
de
grano
más
grueso
a
más
fino.
Entonces
se
empieza
a
lijar
por
la
3
durante
un
minuto
y
a
continuación
a
las
dos
otro
minuto
y
así
sucesivamente.
En
cada
paso
se
debe
mantener
la
dirección
de
lijado
perpendicular
a
la
anterior
para
eliminar
completamente
el
paso
precedente.

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Samuel
Ibáñez
Ibáñez
5
El
objetivo
de
este
desbaste
es
eliminar
las
irregularidades
superficiales
dejando
un
rayado
muy
fino
unidireccional.
El
desbaste
inicial
tiene
como
finalidad
reducir
las
irregularidades
hasta
obtener
una
cara
lo
más
plana
posible
y
en
los
siguientes
desbastes
se
irá
logrando
el
objetivo
final.
3.2. Pulido
El
pulido
tiene
por
objeto
eliminar
las
rayas
finas
producidas
en
el
desbaste
final
y
producir
una
superficie
con
características
especulares.
Esta
operación
por
lo
general
se
realiza
en
forma
mecánica(nosotros
no
hemos
sido
la
excepción)
y
se
utiliza
un
paño
impregnado
con
partículas
de
algún
abrasivo
en
solución
acuosa.
En
nuestro
caso
el
abrasivo
utilizado
ha
sido
la
alúmina,
que
es
oxido
de
aluminio
en
partículas
y
que
comercialmente
se
obtiene
en
forma
de
pastas
o
soluciones
acuosas.
A
continuación
se
procede
a
pulir
la
pieza
durante
5
minutos
(
dos
repeticiones
de
2
minutos
y
medio)
en
la
que
cuando
se
pone
en
funcionamiento
el
mecanismo
hay
que
frotar
(sujetar)
la
pieza
con
una
dirección
circular
contraria
a
la
del
sentido
de
giro
del
paño,
consiguiendo
así
que
los
rayados
que
puedan
hacer
las
distintas
partículas
de
abrasivo
se
vayan
cancelando
mutuamente
unos
con
otros.
La
pulidora
utilizada
ha
sido
la
siguiente:
3.3. Ataque
químico
El
ataque
químico
de
la
cara
que
se
observará
tiene
por
objetivo
poner
en
evidencia,
mediante
un
ataque
selectivo,
las
características
estructurales
de
la
muestra.
Al
aplicar
el
reactivo
sobre
la
superficie
a
observar,
las
características
de
la
estructura
son
reveladas
como
consecuencia
de
un
ataque
selectivo
de
la
superficie.

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Ibáñez
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Esto
se
debe
a
que
las
distintas
fases
así́
como
los
planos
cristalográficos
diferentemente
orientados
poseen
diferencias
en
la
susceptibilidad
al
ataque.
En
general
aquellas
regiones
de
la
estructura
donde
la
energía
libre
del
sistema
es
mayor,
como
por
ejemplo
los
limites
de
fases,
bordes
de
grano,
etc.,
son
atacadas
más
rápidamente
que
las
regiones
monofásicas
o
intergranulares.
Para
realizar
el
ataque
químico
sumergimos
las
muestras
durante
45
segundos
en
nital
5
(
5
cc
de
ácido
nítrico
y
95
cc
de
alcohol
etílico).
A
continuación
se
lava
con
agua
y
se
seca
al
aire
libre
y
se
procederá
al
último
paso
del
ensayo,
la
observación
microscópica.
3.4. Observación
microscópica
Por
último
se
procede
a
realizar
la
observación
microscópica
de
las
piezas
que
se
visualizarán
en
una
pantalla:
La
zona
oscura
es
la
perlita
y
la
zona
clara
la
ferrita
y
se
debería
cumplir
la
proporción
de
cada
uno
de
ellos
hallada
al
principio
de
la
práctica.