Microscopia Óptica y Electrónica
Alumno:
Pedro Ruiz Martínez
Profesor:
Ing. Javier Martínez Olguín
Trabajo:
Fases que Integran el Análisis Metalográfico
Institución:
Universidad Tecnológica de Tula Tepeji
Carrera:
Ingeniería en Mantenimiento Área Industrial
8IMI-G1
2015
UTTT
13/03/2015
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 1
El procedimiento para llevar a cabo una metalografía ................................................... 2
Corte del Material................................................................................................................. 2
Esmerilado............................................................................................................................ 2
Forma de montar el material (Encapsulamiento) ................................................................... 3
Forma de pulir el material..................................................................................................... 3
Ataque del material .............................................................................................................. 4
Observación metalográfica.................................................................................................... 4
Conclusiones ................................................................................................................. 5
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. 2 Corte del material............................................................................................ 2
Figura 1. 1 Material a practicar prueba............................................................................... 2
Figura 1. 4 Esmeriladora de banco. ................................................................................... 2
Figura 1. 3. Papel de lijas. ................................................................................................. 2
Figura 1. 5. Resina fenólica. .............................................................................................. 3
Figura 1. 6 Prensa de especímenes. ................................................................................. 3
Figura 1. 7 Alúmina............................................................................................................ 3
Figura 1. 8 Pulidora automática. ........................................................................................ 3
Figura 1. 10 Limpieza con alcohol...................................................................................... 4
Figura 1. 9 Acido Nítrico. ................................................................................................... 4
Figura 1. 11 Metalografía de Ferrita................................................................................... 4
Figura 1. 12 Probeta a ensayar.......................................................................................... 4
1
INTRODUCCIÓN
El análisis metalográfico es el estudio microscópico de las características estructurales de
un metal o aleación. Es posible determinar el tamaño de grano, y el tamaño, forma y
distribución de varias fases e inclusiones que tienen efecto sobre las propiedades
mecánicas del metal.
El estándar más común para el análisis metalográfico es el ASTM E-3.
Las probetas utilizadas en esta prueba son de varias formas y tamaños mientras puedan
ser colocadas en la platina del equipo. La metalografía es esencialmente, el estudio de
las características estructurales o de constitución de un metal o una aleación para
relacionar ésta con las propiedades físicas y mecánicas. Sin duda alguna, la parte más
importante de la metalografía es el examen microscópico de una probeta adecuadamente
preparada, empleando aumentos que, con el microscopio óptico, oscilan entre 100 y 2000
aumentos, aproximadamente.
Mediante ellos se pueden definir características estructurales, como el tamaño de grano,
con toda claridad; se puede conocer el tamaño, forma y distribución de las fases que
comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así como la presencia de
segregaciones y otras heterogeneidades que tan profundamente pueden modificar las
propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal.
2
El procedimiento para llevar a cabo una metalografía
Corte del Material
La orientación de la superficie a examinar es de suma importancia, ya que de acuerdo al
corte que se realice sobre el material, la estructura se podrá observar de diferente
manera. El método para cortar debe ser aquel que minimice la deformación y el
calentamiento del área de corte, ya que en ambos casos podría afectar la superficie que
se examina.
Esmerilado
Se realiza para remover todo el material o imperfecciones que quedan sobre el corte, esto
es con el fin de dejar un área totalmente plana, además se usa una serie de lijas para
complementar esta operación, es importante señalar que el proceso se debe realizar de la
lija más gruesa a las delgadas y siempre utilizando agua como refrigerante sobre el
material, con el fin de evitar algún cambio micro estructural del material debido al calor.
Figura 1. 2 Material a practicar prueba.
Figura 1. 1 Corte del material.
Figura 1. 3 Esmeriladora de banco.
Figura 1. 4. Papel de lijas.
3
Forma de montar el material (Encapsulamiento)
El material debe ser montado sobre un material químicamente inerte respecto al material
que se analiza, las temperaturas en las que se lleva a cabo el proceso de montar el
material no debe afectar a la estructura del mismo, por lo general el material es montado
en baquelita.
Forma de pulir el material
Con el paso del tiempo, esta operación ha ido sofisticándose día con día, en la actualidad
existe maquinaria para realizar la operación de forma automática, sin embargo el principio
es el mismo, la pieza a examinar debe de contar con un acabado superficial excelente
(Pulido espejo), esto se logra mediante la utilización de un abrasivo fino, usualmente
alúmina la cual se coloca sobre un disco rotatorio cubierto de un paño y ejerciendo la
presión correcta entre la pieza y el paño se logra el acabado deseado.
Figura 1. 6 Prensa de especímenes.
Figura 1. 5. Resina fenólica.
Figura 1. 7 Alúmina.Figura 1. 8 Pulidora automática.
4
Ataque del material
El ataque del material consiste en utilizar un agente químico que reaccione con la
superficie a examinar, este es el paso de mayor importancia durante la metalografía, ya
que si el agente no es el indicado, no se podrán observar las características deseadas
sobre la pieza, la selección del agente químico varía según el material y sus
características.
Observación metalográfica
Finalmente, las muestras se llevan a un microscopio óptico y se observan a diferentes
aumentos. Si el interés es observar la microestructura en forma macro, se puede observar
a 50X o 100X, pero si se quieren observaciones con mayor detalle, se pueden usar desde
200 hasta 2000X en un microscopio óptico y hasta 100000X y más en microscopios
electrónicos de barrido y de transmisión.
Figura 1. 10 Acido
Nítrico.
Figura 1. 9 Limpieza con
alcohol.
Figura 1. 11 Metalografía de Ferrita.Figura 1. 12 Probeta a
ensayar.
5
Conclusiones
El ensayo de metalografía nos ayuda a identificar las diferentes estructuras del acero y
relacionarlas con las propiedades físicas y mecánicas.
Es necesario tener un patrón base (folleto) de las estructuras para poder compararlas y
determinar a qué tipo de microestructura corresponde.
Para que la prueba se realice de manera adecuada y de resultados correctos es
necesario una buena preparación de la probeta.

Fases que integran el análisis metalográfico

  • 1.
    Microscopia Óptica yElectrónica Alumno: Pedro Ruiz Martínez Profesor: Ing. Javier Martínez Olguín Trabajo: Fases que Integran el Análisis Metalográfico Institución: Universidad Tecnológica de Tula Tepeji Carrera: Ingeniería en Mantenimiento Área Industrial 8IMI-G1 2015 UTTT 13/03/2015
  • 2.
    ÍNDICE INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 1 El procedimientopara llevar a cabo una metalografía ................................................... 2 Corte del Material................................................................................................................. 2 Esmerilado............................................................................................................................ 2 Forma de montar el material (Encapsulamiento) ................................................................... 3 Forma de pulir el material..................................................................................................... 3 Ataque del material .............................................................................................................. 4 Observación metalográfica.................................................................................................... 4 Conclusiones ................................................................................................................. 5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. 2 Corte del material............................................................................................ 2 Figura 1. 1 Material a practicar prueba............................................................................... 2 Figura 1. 4 Esmeriladora de banco. ................................................................................... 2 Figura 1. 3. Papel de lijas. ................................................................................................. 2 Figura 1. 5. Resina fenólica. .............................................................................................. 3 Figura 1. 6 Prensa de especímenes. ................................................................................. 3 Figura 1. 7 Alúmina............................................................................................................ 3 Figura 1. 8 Pulidora automática. ........................................................................................ 3 Figura 1. 10 Limpieza con alcohol...................................................................................... 4 Figura 1. 9 Acido Nítrico. ................................................................................................... 4 Figura 1. 11 Metalografía de Ferrita................................................................................... 4 Figura 1. 12 Probeta a ensayar.......................................................................................... 4
  • 3.
    1 INTRODUCCIÓN El análisis metalográficoes el estudio microscópico de las características estructurales de un metal o aleación. Es posible determinar el tamaño de grano, y el tamaño, forma y distribución de varias fases e inclusiones que tienen efecto sobre las propiedades mecánicas del metal. El estándar más común para el análisis metalográfico es el ASTM E-3. Las probetas utilizadas en esta prueba son de varias formas y tamaños mientras puedan ser colocadas en la platina del equipo. La metalografía es esencialmente, el estudio de las características estructurales o de constitución de un metal o una aleación para relacionar ésta con las propiedades físicas y mecánicas. Sin duda alguna, la parte más importante de la metalografía es el examen microscópico de una probeta adecuadamente preparada, empleando aumentos que, con el microscopio óptico, oscilan entre 100 y 2000 aumentos, aproximadamente. Mediante ellos se pueden definir características estructurales, como el tamaño de grano, con toda claridad; se puede conocer el tamaño, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras heterogeneidades que tan profundamente pueden modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal.
  • 4.
    2 El procedimiento parallevar a cabo una metalografía Corte del Material La orientación de la superficie a examinar es de suma importancia, ya que de acuerdo al corte que se realice sobre el material, la estructura se podrá observar de diferente manera. El método para cortar debe ser aquel que minimice la deformación y el calentamiento del área de corte, ya que en ambos casos podría afectar la superficie que se examina. Esmerilado Se realiza para remover todo el material o imperfecciones que quedan sobre el corte, esto es con el fin de dejar un área totalmente plana, además se usa una serie de lijas para complementar esta operación, es importante señalar que el proceso se debe realizar de la lija más gruesa a las delgadas y siempre utilizando agua como refrigerante sobre el material, con el fin de evitar algún cambio micro estructural del material debido al calor. Figura 1. 2 Material a practicar prueba. Figura 1. 1 Corte del material. Figura 1. 3 Esmeriladora de banco. Figura 1. 4. Papel de lijas.
  • 5.
    3 Forma de montarel material (Encapsulamiento) El material debe ser montado sobre un material químicamente inerte respecto al material que se analiza, las temperaturas en las que se lleva a cabo el proceso de montar el material no debe afectar a la estructura del mismo, por lo general el material es montado en baquelita. Forma de pulir el material Con el paso del tiempo, esta operación ha ido sofisticándose día con día, en la actualidad existe maquinaria para realizar la operación de forma automática, sin embargo el principio es el mismo, la pieza a examinar debe de contar con un acabado superficial excelente (Pulido espejo), esto se logra mediante la utilización de un abrasivo fino, usualmente alúmina la cual se coloca sobre un disco rotatorio cubierto de un paño y ejerciendo la presión correcta entre la pieza y el paño se logra el acabado deseado. Figura 1. 6 Prensa de especímenes. Figura 1. 5. Resina fenólica. Figura 1. 7 Alúmina.Figura 1. 8 Pulidora automática.
  • 6.
    4 Ataque del material Elataque del material consiste en utilizar un agente químico que reaccione con la superficie a examinar, este es el paso de mayor importancia durante la metalografía, ya que si el agente no es el indicado, no se podrán observar las características deseadas sobre la pieza, la selección del agente químico varía según el material y sus características. Observación metalográfica Finalmente, las muestras se llevan a un microscopio óptico y se observan a diferentes aumentos. Si el interés es observar la microestructura en forma macro, se puede observar a 50X o 100X, pero si se quieren observaciones con mayor detalle, se pueden usar desde 200 hasta 2000X en un microscopio óptico y hasta 100000X y más en microscopios electrónicos de barrido y de transmisión. Figura 1. 10 Acido Nítrico. Figura 1. 9 Limpieza con alcohol. Figura 1. 11 Metalografía de Ferrita.Figura 1. 12 Probeta a ensayar.
  • 7.
    5 Conclusiones El ensayo demetalografía nos ayuda a identificar las diferentes estructuras del acero y relacionarlas con las propiedades físicas y mecánicas. Es necesario tener un patrón base (folleto) de las estructuras para poder compararlas y determinar a qué tipo de microestructura corresponde. Para que la prueba se realice de manera adecuada y de resultados correctos es necesario una buena preparación de la probeta.