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1. MATERIALES UTILIZADOS
- Probeta normalizada de metal a analizar: acero C55
- Lijas de mano de diferentes granulometrías (40, 100, 180, 280, 320 y 500)
- Alcohol etílico
- Nital 5 (5% ácido nítrico y 95 % etanol)
- Alúmina (Al2O3)
- Pulidora eléctrica rotativa
- Microscopio digital
2. PROBETAS Y NORMATIVA
La normativa por la que se rige la preparación de las probetas necesarias para el ensayo
metalográfico es la siguiente:
UNE-EN ISO 377:1998. Acero y productos de acero. Localización y preparación de muestras
y probetas para ensayos mecánicos. (ISO 377:1997).i
La probeta a utilizar es de acero especial no aleado con un 0,55% de carbono, acero C55
(nomenclatura simbólica) o F115 (nomenclatura numérica). Haciendo los cálculos
pertinentes poder saber de antemano la composición de la muestra, que resulta en un
61,8% de perlita y un 38,2% de ferrita.
3. OBJETIVOS DEL ENSAYO
El objetivo del ensayo metalográfico es la determinación de las cantidades de los
diferentes constituyentes de los aceros presentes en una muestra de metal a analizar por
medio del tratamiento digital de imágenes de la superficie de una probeta normalizada del
acero que va a ser sometido a ensayo.ii
4. PROCESOS INVOLUCRADOS
Un ensayo metalográfico consta de diferentes procesos, desde la preparación de la
probeta del material a analizar hasta la toma de imágenes de su superficie para su
posterior tratamiento digital. Enumeramos a continuación los procesos seguidos durante
el ensayo:
- Preparación de la probeta normalizada. En nuestro caso la probeta ya está preparada
para ser analizada, en otro caso debería cortarse para que tenga las dimensiones que
establezca la norma correspondiente.
- Desbaste. Se somete la probeta a un lijado por una de sus caras con varios papeles de
lija de diferentes granulometrías, comenzando con las más gruesas y terminando con
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las más finas. En este caso se utilizaron estos granos de lija: 40, 100, 180, 280, 320 y
500. La probeta adquiere un aspecto rayado.
- Pulido. Se somete la probeta a un pulido por medio de una máquina eléctrica rotativa
con la ayuda de un compuesto químico: alúmina. Tras este paso la probeta adquiere
un aspecto mate.
- Revelado de la perlita. Se baña la muestra durante unos 45 segundos en Nital 5, un
compuesto formado en un 5% por ácido nítrico y en un 95% por etanol, después se
lava la probeta con agua y se limpia con alcohol etílico. La muestra adquiere un tono
brillante y queda preparada para la toma de imágenes.
- Observación microscópica y tratamiento digital de las imágenes. Se coloca la muestra
en el microscopio digital y se toman varias fotografías de su superficie. Después se
realizaría un tratamiento digital de las mismas para determinar el porcentaje exacto de
cada constituyente que se identifican por mostrar tonos distintos. En este caso no
realiza este último paso y se realiza un análisis cualitativo.
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5. RESULTADOS OBTENIDOS
Tras la toma de fotografías se realiza un análisis cualitativo de las mismas, al no contar con un
programa informático para ello. Con la observación de las mismas se pueden distinguir
claramente los dos constituyentes de esta muestra de acero: perlita y ferrita. Se identifica la
perlita con las tonalidades de granos más oscuros y la ferrita con los más claros. También se
puede deducir que el componente más abundante es la perlita, por la predominancia de
granos oscuros, hecho que conocíamos de antemano, puesto que se sabía que la muestra
contenía un 61,8% de perlita y un 38,2% de ferrita.
Fotografía con 20 aumentos Fotografía con 50 aumentos
Fotografía con 100 aumentos
6. PROFUNDIZACIÓN
Durante la realización de la práctica me ha surgido la duda de cómo se preparan las probetas
de metal para este tipo de ensayos, dado que es el único paso del proceso que no hemos
realizado, por lo que he decidido investigar sobre este tema.
Una probeta se considera metalográficamente satisfactoria cuando cumple los siguientes
requisitos: representativa, plana y libre de rayas, marcas, deformaciones y manchas relativas a
su preparación. Aunque no existe una técnica universal, la preparación puede considerarse
como la secuencia de las siguientes operaciones: selección; elección del tamaño de probeta y
extracción, puede ser por arranque, mecánica y electromecánica; limpieza, por lavado,
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ultrasonidos, neumático o electrolítico; identificación, por grabado, estampado o escritura;
montaje (cuando es necesario), desbaste y pulido, puede ser grueso o fino; y ataque, con
compuestos químicos como alúmina, diamante o esmeril. El resultado final depende del
criterio adoptado al efectuar cada operación y del cuidado puesto en la realización de dichas
etapas. Pequeños fallos en un proceso pueden producir inconvenientes en etapas posteriores
y que puedan ser consideradas no válidas las conclusiones del ensayo.iii
7. REFERENCIAS
i
https://www.fomento.gob.es/recursos_mfom/pdf/D644DF8E-0B11-4034-92D7-
D0F325F06413/53572/normasUNE.pdf
ii
https://www.oposinet.com/temario-de-fabricacion-mecanica-secundaria/temario-2-fabricacion-
mecanica/tema-11-ensayos-metalogrficos-fundamento-equipos-empleados-tcnicas-aplicables-a-los-
ensayos-macrogrficos-y-microgrficos-preparacin-de-probetas-y-muestras-2/
iii
https://www.ing.unlp.edu.ar/catedras/M0601/descargar.php?secc=0&id=M0601&id_inc=33591
