Este documento presenta los resultados de dos análisis realizados sobre el acero SAE-1020: un análisis metalográfico y un análisis de la cinética de oxidación. El análisis metalográfico muestra la estructura de perlita y ferrita del acero después de ser atacado químicamente. El análisis de cinética de oxidación determinó la función matemática de formación de óxido mediante la medición del cambio de peso y área de muestras calentadas a 600°C por periodos de 10 a 60

1. CÁTEDRA: Cinética de Procesos Metalúrgicos
Docente : Manuel Guerreros Meza
Integrantes
Antezana Escalante Jhonathan
Aquino Chumbile Carlos
Lopez Román jose Luis
ParionaLopezJairol
Soto Ticlavilca Anderson
SEMESTRE: VI HUANCAYO-2011

2. ACERO ASI-SAE 1020 (UNS G10200)
1. Descripción: acero de mayor fortaleza que el 1018 y menos fácil de conformar. Responde bien
altrabajo en frío y al tratamiento térmico de cementación. La soldabilidad es adecuada. Por su
altatenacidad y baja resistencia mecánica es adecuado para elementos de maquinaria.
2. Normas involucradas: ASTM A108
3. Propiedades mecánicas: Dureza 111 HB
Esfuerzo de fluencia 205 MPa (29700 PSI)
Esfuerzo máximo 380 MPa (55100 PSI)
Elongación 25%
Reducción de área 50%
Módulo de elasticidad 205 GPa (29700 KSI)
Maquinabilidad 72% (AISI 1212 = 100%)
4. Propiedades físicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)
5. Propiedades químicas: 0.18 – 0.23 % C
0.30 – 0.60 % Mn
0.04 % P máx
0.05 % S máx

3. ANALISIS METALOGRAFICO DEL ACERO SAE-1020
MATERIALES Y EQUIPOS
 5 placas de SAE-1020
 Lijas
 Microscopio Electrónico
PROCEDIMIENTOS DE LA PRÁCTICA
1. PREPARACION DE LA MUESTRA
1.1. Se prepara las muestras en total 5 placas de forma rectangular del Acero SAE-1020 con las
siguientes medidas 5cm x1cm x ¼ pulgada.
1.2.Las técnicas de preparación metalográficas deja una superficie limpia y pareja, las dejan aptas
para el ataque por el reactivo químico, como por ejemplo puede ser ni tal al 3% para el caso de los
aceros, de tal manera de hacer visibles las características estructurales del material metálico o
aleación. La selección del reactivo de ataque está determinada por el metal o aleación y la
estructura especifica que se desea ver.
OBJETIVOS DEL ANALISIS METALOGRAFICO
El ataque químico, revela las fronteras de grano que aparecen como valles, en la superficie pulida.
En los materiales metálicos analizados se pueden encontrar estructuras de una o más fases, en los
cuales es posible la obtención de contrastes o más específicamente, la visión de fronteras de
granos, producto de las diferencias en la rapidez a que los diversos granos son atacados por el
reactivo.

4. Esta diferencia en la rapidez de ataque guarda relación con el ángulo que se forma entre
diferentes secciones de grano con el plano de la superficie pulida (valles). La luz del microscopio se
reflejara fuera del microscopio al chocar con la orilla de estos valles, haciendo que las fronteras de
grano aparezcan como líneas oscuras.
El límite de grano comúnmente es preferible ser observados a 100 aumentos, ya que se entrega
una importante información del material respecto a sus posibles propiedades mecánicas,
tratamientos térmicos, etc.
1.3. Todas las muestras deben ser de un tamaño de fácil manipulación por ende todas las
muestras fueron esmeriladas hasta que la superficie quede plana, y todas las ralladuras debidas al
corte manual o al disco cortador no sean visibles, emulando la superficie a un espejo
1.4. Luego del paso anterior, todas las muestras se pule sobre una serie de lijas que contienen
abrasivos finos. El primer papel es Nº 150 luego 200, 300, 400. Antes de pulir con la siguiente lija
se debe girar en 90º la muestra, a fin de eliminar el rayado realizado con la lija anterior.

5. 1.5. Luego las probetas se lavan y luego se atacan por el método usual.
•Acero SAE 1020:
Composición: 0.20%C; 0.60- 0.90%Mn; 0.04%máx. P; 0,05% máx. S.
Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto)
100ml). Aumento: 200X
La muestra después del respectivo ataque se llevó Vista en el microscopio de la muestra.
al análisis en el microscopio.
La estructura recocida consiste en colonias de perlita (oscura), en una matriz ferrifica (claro).

6. ANALISIS DE LA CINETICA DE OXIDACION DEL ACERO SAE-1020
FUNDAMENTO
La oxidación de los metales y aleaciones tiene diferentes comportamientos cinéticos cuya
constante cineteca es dependiente de la temperatura y las condiciones en la cual se desarrollan.
OBJETIVO
El objetivo de la práctica fue conseguir la función matemática de la formación del oxido del acero
SAE-1020.
MATERIALES
 5 placas de SAE-1020
 Balanza Analítica de 4 dígitos
 Un Vernier
 Un Horno de CamadaEléctrica
PROCEDIMIENTO
1. Las muestras utilizadas para el análisis metalográfico fueran usadas para esta práctica.

7. 2. Sepesó cada una de las muestras.
Después de pesar las 5 muestras de obtuvo los siguientes pesos:
PROBETA PESO (g)
1 11.63
2 11.643
3 11.6498
4 11.6462
5 11.6323
3. También para la práctica fue necesario medir las longitudes de las muestras para calcular el área
respectiva.
PROBETA AREA (cm2) Como utilizamos muestras de longitudes de 5cm x 1 cm
1 5 todassus áreas serán iguales a 5cm2.
2 5
3 5
4 5
5 5

8. 4. Después de esto las 5 muestras se colocaron en el horno en 600°C y se retiraron cada uno a los
10min, 20min, 30min, 40min, 60min respectivamente.
Horno utilizado para las prácticas.
4.1. Muestra para un tiempo de 10 min
Al pasar los 10 primeros minutos se sacó la primera muestra la cual se midió sus longitudes y se
determinó su peso respectivo.

9. PROBETA TIEMPO(min) Af (cm2) Wf (g)
1 10 5.2 11.6309
4.2. Muestra para un tiempo de 20 min
Al pasar los 20 minutos se sacó la segunda muestra la cual se midió sus longitudes y se determinó
su peso respectivo.
PROBETA TIEMPO(min) Af (cm2) Wf (g)
2 20 5.3 11.65
4.3. Muestra para un tiempo de 30 min
Al pasar los 30 minutos se sacó la tercera muestra la cual se midió sus longitudes y se determinó
su peso respectivo.
PROBETA TIEMPO(min) Af (cm2) Wf (g)
3 30 5.1 11.655

10. 4.4. Muestra para un tiempo de 40 min
Al pasar los 40 minutos se sacó la cuarta muestra la cual se midió sus longitudes y se determinó su
peso respectivo.
PROBETA TIEMPO(min) Af (cm2) Wf (g)
4 40 5.07 11.6515
4.5. Muestra para un tiempo de 60 min
Al pasar los 60 minutos se sacó la última muestra la cual se midió sus longitudes y se determinó su
peso respectivo.
PROBETA TIEMPO(min) Af (cm2) Wf (g)
5 60 5.08 11.6412
A continuación se muestra las probetas oxidadas.

11. 5. Con todos los datos obtenidos se elaboró una tabla de datos.
PROBETA TIEMPO(min) A0 (cm2) Af (cm2) Wo (g) Wf (g) ∆W (g) ∆A ∆W/∆A
1 10 5 5.2 11.63 11.6309 0.0009 0.2 0.0045
2 20 5 5.3 11.643 11.65 0.007 0.3 0.02333333
3 30 5 5.1 11.6498 11.655 0.0052 0.1 0.052
4 40 5 5.07 11.6462 11.6515 0.0053 0.07 0.07571429
5 60 5 5.08 11.6323 11.6412 0.0089 0.08 0.11125
6. Para encontrar la función cinética del SAE-1020 se graficó el tiempo versus la relación de las
diferencias de los pesos de las muestras entre las longitudes de las muestras antes y después del
horno.
0.14
0.12
y = 0.002x - 0.016 R² = 0.991 0.11125
0.1
0.08
0.075714286
∆W/∆
0.06
0.052
0.04
0.02 0.023333333
0 0.0045
0 10 20 30 40 50 60 70
Tiempo (min)

12. OBSERVACIONES
Las observaciones que se tuvieron en esta práctica fue al pasar el tiempo de permanencia de las
muestras en el horno y ver cómo iba cambiando el peso y las longitudes de las muestras de acero.
Otra observación es la que se dio en la gráfica, en la cual se observa una tendencia lineal es decir
que tiene una ecuación lineal y = 0.0022x - 0.0166.
CONCLUSIONES
Después de haber realizado esta practica pudimos reforzar y adquirir nuevos conocimientos
acerca de una prueba metalográfica, es decir, la prueba consiste en el pulido de una pieza metálica
como la cual va pasando de una lija con un grano mayor hasta una lija cuyo grano es muy fino; con
el objetivo de que dicha pieza quede completamente a espejo.
También pudimos presenciar gracias a la práctica lo que sucede en la oxidación
APORTACIONES Y SUGERENCIAS DEL ALUMNO
Nosotros creemos que la práctica se volvió algo complicada al ser demasiados alumnos y
poco el equipo para la realización de la misma por lo que proponemos que el profesor
genere un itinerario con equipos previamente establecidos para un mejor control en la
práctica