El estudiante Oscar Guerrero realizó una serie de pruebas en el laboratorio de materiales para determinar la dureza y microestructura de un material seleccionado. Las pruebas incluyeron medir la dureza del material, preparar una muestra encapsulada en resina, lijar y pulir la muestra, realizar un ataque químico y analizar la microestructura bajo un microscopio. El material resultó ser un acero hipoeutectoide con una dureza aproximada de 56.2 en la escala HRB y una microestructura

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD FERMIN TORO
ESCUELA DE INGENIERIA
CABUDARE - LARA
LABORATORIO DE MATERIALES
ALUMNO:
OSCAR GUERRERO
C.I. V-18.638.217
CABUDARE, DICIEMBRE 2016

2. Informe Laboratorio de materiales
Objetivos
Realizar pruebas de dureza a material seleccionado.
Ejecutar desbaste grueso del material seleccionado luego de colocar en una
probeta.
Efectuar pulido intermedio y pulido final para realizar ataque químico al material.
Cumplir comparación de estructura obtenida con una comercial.
Realizar memoria fotográfica del laboratorio realizado.
Teoría
Dureza
La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la
penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes,
entre otras. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que
no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar. En la
actualidad la definición más extendida aparte de los minerales y cerámicas sería la
resistencia a la deformación plástica localizada.

3. Desbaste
Consigue poner al descubierto la superficie del material, eliminando todo lo que
pudiera obstaculizar su examen, a la vez que se obtiene una superficie plana con
pequeña rugosidad.
Consiste en frotar la superficie de la probeta, que se desea preparar, sobre una
serie de papeles abrasivos, cada vez más finos. Una vez obtenido un rayado
uniforme sobre un determinado papel, se debe girar la probeta 90° para facilitar el
control visual del nuevo desbaste. Cada fase será completada cuando
desaparezcan todas las rayas producidas por el paso por el papel abrasivo
anterior.
El desbaste puede hacerse manualmente, o mediante aparatos que se denominan
desbastadoras o lijadoras. Suele hacerse en húmedo, para evitar los
calentamientos que pueden modificar la estructura de la probeta. El desbaste
manual se realiza en cajas de desbaste donde se colocan ordenados, de izquierda
a derecha, de mayor a menor rugosidad, los papeles abrasivos.

4. Probeta
Es una pieza sometida a diversos ensayos mecánicos para estudiar la resistencia
de un material, La mayoría de las veces la muestra es demasiado pequeña como
para que pueda sostenerse mientras se pule, por tanto, es necesario encerrarla en
resina epóxicas o fenólicas. También pueden usarse resinas termoplásticas
transparentes.
Pulido
Es el acabado de piezas que trabajan en pareja para obtener y garantizar un
contacto óptimo de las superficies de trabajo.
Ataque
Para que el ataque del metal o aleación sea perfecto y muestre claramente los
detalles estructurales deseados, es necesario que la composición del reactivo
empleado corresponda exactamente a la composición de la probeta y las distintas
fases que la constituyen. A continuación, se muestran algunos de los reactivos
empleados:

5. Un reactivo común para atacar hierros y aceros al carbono en general es el nital,
que consiste en 5% de ácido nítrico concentrado en alcohol etílico (en 100 cm3 de
alcohol etílico 95% agregar 5 cm3 de HNO3 concentrado).
Para su aplicación, se toma la muestra con unas pinzas con la cara pulida hacia
arriba, se vierte unas gotas de nital sobre la muestra (lavada y secada
previamente) asegurándose que el nital cubra toda la cara (con algunos
movimientos de la pinza). Por lo común es adecuado de 3 a 5 segundos para que
el ataque químico sea adecuado. El nital oscurece la perlita y pone de manifiesto
los bordes de la ferrita. Ferrita y cementita blancos y perlita más oscura (láminas
claras y oscuras semejante a una impronta digital). Inmediatamente después se
lava la muestra con elevada agua destilada, se enjuaga con alcohol y se seca
mediante un golpe de aire.

6. Actividades de laboratorio
1 Se realizaron pruebas en un durómetro al fragmento de material seleccionado
para obtener su dureza en la escala rockwell, el cual se trató de colocar la muestra
en el yunque, girar el tornillo para poner en contacto el identador con la muestra la
cual nos arrojó tres resultados los cuales fueron comparados en la escala de
dureza HRB arrojando un aproximado de 56.2 en el material ensayado.

9. 2 Después de haber realizado la comparación de dureza se procedió a tomar la
muestra y preparar una mezcla de resina para encerrarla y así ejecutar pruebas
posteriores. Para lo cual fueron necesarios una probeta, un vaso precipitado y un
mezclador
En el vaso precipitado se realizó una mezcla epóxicas la cual consistió en 5ml de
endurecedor y 15 de resina las cuales fueron luego vertidas en un molde donde se
colocó la muestra el cual fue previamente engrasado con vaselina para su fácil
desmontaje

10. 3 Luego de endurecida nuestra muestra se procedió al desmontaje de la misma
para realizar las pruebas de desbaste grueso

11. 4 Se realiza el desbaste de la muestra siguiendo la granulometría del papel lija
número 80, 100, 220, 320, 360, 400,600; se eliminan las deformaciones hechas
por la segueta cuando se obtuvo la muestra y se nivela de manera que se pueda
ver en el microscopio
Lija 80 vista del microscopio se evidencian los surcos efectuados por el paso de la
lija y se eliminan las deformaciones del corte.

12. Lija 100 vista del microscopio los surcos cada vez son mas pequeños debido a
que la lija es de mayor capacidad de desbaste.
Lija 220

13. Lija 320
Lija 360

14. Lija 400
Lija 600 paso final del desbaste grueso y donde se eliminaron todas las
imperfecciones.

15. 5 Luego de realizado el desbaste grueso se procede a realizar el pulido intermedio
y final con la ayuda de una maquina de plato giratorio sobre la que se colocó un
paño de pulido especial con una suspensión especial de abrasivos.
Vista desde el microscopio con el pulido intermedio con alúmina de 0,05 micrón y
pulido final con alúmina de 1,0 micrón.

16. 6 Se realizó el ataque químico al material para hacer visibles las características
micro estructurales del mismo el cual consistió en sumergir la muestra pulida por 5
segundos en una mezcla vertida en un plato de vidrio para luego secar y observar
al microscopio.

17. Vista final de la pieza al microscopio luego del ataque químico.

18. Donde se evidencia la microestructura interna de la ferrita este es un acero con un
contenido muy pequeño de carbono (0,05%) por lo que entraría dentro del grupo
de los aceros hipoeutectoides (0,025 < %C < 0,08) sin embargo debido a su
pequeño contenido en carbono se considera como “hierro dulce”.
A poco aumento se observa una serie de recintos poligonales y equiaxiales, que
según el diagrama corresponden a granos de ferrita. Este acero es de una
aplicación universal para trabajar en caliente. De gran tenacidad en estado
caliente. Es preferido en partes de herramientas para fundición a presión con alta
velocidad y temperatura. Ejemplos: camisas de cámaras de presión, pistones,
boquillas, bujes, placas, bocinas, émbolos, dados de extrusión, pines de inyección
siempre que no sean expuestos a esfuerzos excesivos.