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1. INFORME DE LABORATORIO DE MATERIALES INDUSTRIALES.
“Trabajo en Frio y cambio de propiedades.”
Nombre:
Curso y paralelo:
Número y título de sesión:
Fecha de experimento:
Fecha de presentación:
Angel Guevara Orozco.
Materiales Ind. PL5, Viernes 16:30-18:30.
Sesión No. 4, Trabajo en Frio.
25 de Julio, 2014.
1 de Agosto, 2014.
Resumen:
La práctica de laboratorio, se llevó acabo en las instalaciones de la ESPOL, en el laboratorio de Metalúrgica en el cual los estudiantes llevaron a cabo la práctica de trabajo en frio y cambio de propiedades, en la cual utilizaron una laminadora eléctrica (figura1), en la cual los estudiantes podrían poner en práctica lo aprendido en clases teóricas, como lo es la reacomodación o acomodamiento de las moléculas con ayuda de la fuerza ejercida por los 2 rodillos de la laminadora. La clase comenzó haciéndose 4 preguntas por parte del instructor las cuales están respondidas al final del resumen y las mismas que son:
1. Temperatura mínima para el trabajo en frio.
2. Tres mecanismos de endurecimiento.
3. Describir cuales de las tres probetas está más laminada, cual menos laminada, y cual no está laminada.
4. Cuanta variación máxima que se puede dar a un material al momento de laminarse.
Posteriormente en la explicación del instructor, este dio a conocer que un trabajo en frio no es más que dar forma a un material mediante diferentes procesos ya sean estos: trefilado, prensado embutición.
La deformación de un material es proporcional a la dureza del mismo lo mismo que en términos de ingeniería no es bueno pues si un material tiene mucha dureza esto o hace quebradizo pues no tiene la capacidad de moldearse o doblarse para poder soportar esfuerzos altos. En este caso los estudiantes procedieron a trabajar con una barra pequeña de un metal desconocido para el estudiantado en ese momento la misma que sería introducida en una laminadora eléctrica la misma que consta de 2 rodillos los cuales ejercen fuerza entre sí para poder laminar la muestra. Teniendo en cuenta que la laminadora es una laminadora para materiales no ferrosos es decir que no tengan Hierro se supo que el material a ser usado en la práctica seria el metal Aluminio, el instructor dio una capacidad rápida acerca de la laminadora la misma que para poder apretarla se debía de girar su torniquete en dirección anti horaria, y para aflojar sus rodillos se debe de girar el torniquete en sentido horario. La laminadora también cuenta con un Stich el mismo que tiene tres niveles en los cuales el del centro es para el apagado, el de la derecha es para el encendido, y por ultimo el de la izquierda es para el retroceso por si es necesario.

2. Antes de comenzar a laminar la barra de aluminio se procedió a tomar muestras de sus dimensiones en ese caso se tomaron en cuenta 3 datos de su espesor y de su anchura. Para proceder a laminar el aluminio, se sabe que este no perderá materia pues se conserva la masa y el volumen, cada uno de los estudiantes siguiendo las medidas de seguridad se turnaron para poder pasar el aluminio una sola vez por la laminadora, solo se tomó muestra de la deformación tanto en anchura como en espesor luego de la primera laminada, después de una determinada cantidad de pasar el metal por la laminadora este consiguió una deformación significativa, posteriormente la muestra ya no pudo soportar una nueva laminación, por ende esta se quebró, esto se debió a que todos los materiales a mayor deformación, obtiene mayor dureza, esto puede ser malo ya que un metal o material con alta dureza no puede aguantar grandes impactos o grandes deformaciones, o caso contrario esta se rompe tal como sucedió con la muestra del laboratorio.
Posteriormente se realizó un lijado de las tres muestras que posteriormente se necesitaría identificar éntrelas que están: no laminada, semis laminado, muy laminado. Posteriormente se realizó un ataque químico con una sustancia denominada Acido Hidrofluorico al cinco por ciento durante 15 segundos, y el cual se neutralizo con alcohol o etanol la cual ayudara a revelar los gránulos del material o metal aluminio, lo cual es necesario para poder identificar cada una de las muestras con la ayuda del microscopio electrónico.
Enfoque Experimentales:
La primer parte de la clase se basó en conocer cómo se deforma un material en ese caso el metal conocido como Aluminio cuando es sometido a fuerzas este sufre una deformación la misma que no implica pedida de materia pues solo se lo deforma dejando constante la más y volumen de la muestra de aluminio, después de exactamente laminaciones el material sufrió una fractura en su estructura. Esto quiere decir que simplemente no se puede laminar indefinidamente los materiales pues tienden a tener fracturas cuando adquieren demasiada dureza por lo que se vuelven extremadamente frágiles, lo que los hace malos materiales para ingeniería.
En la segunda parte de la práctica se usó 3 muestras de aluminio incrustados en un montaje metalográfico con resina, los mismos que a los que se les realizo una lijada con ayuda de la lijadora del laboratorio, después se las llevó al laboratorio de la planta inferior donde se encuentra el microscopio electrónico, ahí se procedió a atacar a las 3 muestras de aluminio con el Acido Hidrofluorico el mismo que estaba al 5 por ciento y el cual se dejó actuar durante 15 segundos sobre la muestra, pasado ese tiempo se neutralizo al acido con ayuda de alcohol, aunque también se pudo detener la reacción del ácido sobre el metal con ayuda de etanol. Posteriormente se secó con las muestras con ayuda de la secadora para agilizar el trabajo de secado lo cual no afecta en nada sustancialmente a la muestra.

3. Con ayuda del microscopio eléctrico se pudieron mostrar claramente el ordenamiento de las moléculas del material, se llegó a la conclusión que la probeta o muestra 1 era la que no estaba laminada pues contenía los granos más grandes y desordenados de las tres muestras, la muestra 2 contenía los granos más pequeños, y mejor ordenado entre las tres muestras por ende era la de mayor laminación, y por último la muestra número 3 contenía granos de distintos tamaños tanto grandes como pequeños lo que indica que la muestra esta semis-laminada, con lo cual se dio por finalizada la clase de ese día.
Análisis de resultados:
A la hora de analizar los datos se comprobó que por causa de exceso de laminación los materiales obtienen mayor deformación, lo que incurre en mayor dureza y por consiguiente más susceptible a fracturas. Se pudo observar con ayuda del microscopio electrónico que la muestra 1 contenía la estructura más desordenada en relación con las otras dos muestras por ende esta era la de mayor desorden y por ende sin laminar, En la muestra número 2 se pudo observar que esta contenía granos mas pequeños y más ordenados en relación a las otras dos y por ende la muestra numero 2 era la muestra más laminada de las 3, En la muestra número 3 se pudo observar que la muestra tenía granos grandes y pequeños lo que nos indica que estaba laminada en menor proporción en comparación a la muestra 2 , pero más laminada en proporción a la muestra 1. Por consecuencia esta esta solo semi-laminada
Preguntas:
1.-Temperatura mínima para el trabajo en frio.
Es la del ambiente
2.-Tres mecanismos de endurecimiento.
Defectos Puntuales (Intersticiales, Vacancias); Defectos de línea (Dislocaciones);
3.-Describir cuales de las tres probetas está más laminada, cual menos laminada, y cual no está laminada.
Probeta 1: Sin laminar; Probeta 2: Muy Laminada; Probeta 3: Semi-laminada
4.-Cuanta variación máxima que se puede dar a un material al momento de laminarse.
Se lamina hasta que se rompa o fracture por volverse muy frágil por adquirir mucha dureza

4. Adjuntos:
Figura 1 Laminadora Electrica
Difractometro de Rayos X
Figura 2 ACIDO HIDROFLUORICO
Figura 3 Microscopio Electronico
Figura 4 PROBETA 1 (SIN LAMINAR)

5. Recordatorios para evitar problemas:
1. A la hora de tomar muestras contar siempre con los materiales de protección del laboratorio.
2. No tomar como juego la sustancia del NITAL pues es un ácido muy poderoso
3. Asegurarse de que los equipos estén en buen estado antes de usarlos para evitar inconvenientes.
4. Si hay alguna maquina en uso preguntar si no hay problema en usar la instalación sin necesidad de manipularla.
5. En caso de que una maquina se encuentre en funcionamiento no detenerla pues estarán haciendo análisis necesarios.
6. Remangarse bastante las mangas del mandil cuando se use la laminadora, para evitar cualquier tipo de accidente
7. Solicitar ayuda a las personas que trabajan en el laboratorio si se requiere usar la pasta de diamante.
Figura 4 PROBETA 2 (MUY LAMINADA)
Figura 4 PROBETA 3 (SEMI LAMINADA)