INFORME DE LABORATORIO Tema: Metalografía

INFORME DE LABORATORIO

Tema: Metalografía

Índice

Introducción        2

Marco Teórico:        3

Desarrollo        6

Conclusiones        10

Bibliografía y linkografía        11

1. Introducción

 El laboratorio se realiza a base de la metalografía de los materiales, esta consiste en el estudio de la estructura de los metales y las aleaciones. La manera más cómoda de conocer esta estructura es con una preparación del material y luego ser examinado superficialmente, con este método se logra conocer las características macroscópicas. Dentro de las características que se encuentran en un material, están el tamaño del grano, las fases presentes y orientación del grano. Paralelamente existen propiedades importantes dentro del mundo de los metales y aleaciones, como lo son la dureza, ductilidad, tenacidad y soldabilidad (entre otros), los cuales se  definen por el tipo de material utilizado y la proporción de sus componentes.

1. Marco Teórico:

1) Definiciones:

• Dureza: Que tan resistente es el material a deformaciones y alteraciones en su estructura.
• Ductilidad: Propiedad de un material para deformarse plásticamente de manera sostenible sin romperse.
• Maleabilidad: Propiedad del material que permite su descomposición o deformación y extenderse en finas laminas sin romperse.
• Tenacidad: Es la energía que absorbe el material, con las consecuentes deformaciones que el mismo adquiere, antes de romperse.
• Soldabilidad: Mayor o menor facilidad que ofrecen los materiales, para unirse por medio de la soldadura (con más carbono es más fácil de soldar).
• Fragilidad: Es la capacidad de un material de fracturarse debido a su escaso o nula deformación permanente (inverso a la ductilidad).
• Plasticidad: Capacidad de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a fuerzas sobre la zona elástica.
• Forjabilidad: Facilidad de un material para deformarse mediante golpes cuando se encuentra a una temperatura elevada.
• Fusibilidad: Es la facilidad con que un material puede derretirse o fundirse.

2) Equipos:

• Cortadora metalográfica: Sirve para cortar la sección de la forma más plana posible.

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Cortadora metalográfica.

• Lijadora metalográfica: Sirve para quitar las distintas impurezas de distintos tamaños, en el metal.

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Lijadora metalográfica.

• Pulidora metalográfica: Cumple la función de mejorar la calidez superficial del metal (disminuir la rugosidad).

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Pulidora metalográfica.

• Nital: Liquido utilizado como tratamiento químico, para revelar la microestructura de los metales.

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Nital.

• Microscopio metalográfico: Encargado de mostrar las imágenes microscópicas de la estructura de los metales.

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Microscopio metalográfico.

1. Desarrollo

• Para realizar el estudio completo de la estructura de los metales y aleaciones mediante un microscopio, es necesario una preparación metalográfica, la cual consiste en realizar los siguientes procedimientos en el respectivo orden:

1. Corte de la muestra.

2. Montaje de la muestra.

3. Lijado de la muestra.

4. Pulido con paño.

5. Limpieza y secado.

6. Ataque con reactivo (Nital).

7. Observación metalográfica.

• En el laboratorio se realizaron ejemplificaciones de cómo desarrollar estos procesos, pero al no estar en óptimas condiciones el microscopio no se pudo realizar las respectivas observaciones.

• Se comienza con un corte lo más plano y uniforme posible sobre una superficie, luego la pieza es montada en resina para una mejor preparación, donde se comienza a lijar con distintos números de lijas, luego se entra a un proceso para mejorar la calidez superficial con un pulido (disminuir la rugosidad) en una maquina Desbastador o Pulidora Metalográfica, luego una limpieza y secado para que la superficie quede con la sección lo más limpia posible, finalmente se ocupa un líquido llamado Nital, el cual sirve para revelar la microestructura de metales y aleaciones, después de esto pasos solo queda observar y analizar en un microscopio metalográfico.

• Al observar los granos de la estructura en metales y aleaciones se puede definir que cuando se observan granos de mayor tamaño, este material es dúctil. En cambio, sí al observar granos más pequeños este será considerado frágil.

[pic 7]

Imágenes Metalografícas. Figura 1

• Como se logra apreciar en la Figura 1, encontramos distintas tomas metalográficas de metales y aleaciones, y se puede evidenciar una gran diferencia entre el tamaño del grano, y se puede inferir que la imagen superior-izquierda es el metal más dúctil de todos, mientras que el metal de la inferior-derecha es el más duro de todos.

• Dentro de los metales y aleaciones se pueden encontrar en distintas fases, los cuales son determinados por la temperatura y el porcentaje de carbono, llamado diagrama de Fe-C.

[pic 8]

Diagrama Fe-C. Figura 2

• El estudio metalográfico se encuentra ligado directamente con la Figura 2, ya que las distintas fases presentan distintas propiedades y características, a continuación se definirán características de los elementos involucrados en el diagrama.

1. Ferrita (alfa): Es una de las estructuras cristalinas del hierro (colores claros) y tiene propiedades magnéticas, da la propiedad de ductilidad al acero.

1. Perlita (alfa, Fe3c): Formada por capas o láminas alternas de la fase ferrita y cementita, es una combinación de 88% ferrita y 12% cementita, posee colores más oscuros, da la propiedad de dureza al acero.

1. Cementita: (Fe, C): La cementita destaca por ser un constituyente frágil, con alargamiento nulo y muy poca resiliencia, posee colores oscuros.

1. Austenita (gamma): La austenita es dúctil, blanda y tenaz.

1. Conclusiones

Se observó en primera instancia los procesos que son requeridos para analizar la estructura metalográfica de los metales y aleaciones, que es necesario un acabado superficial lo más perfecto posible para no ver las imágenes sin impurezas y lo más reales posibles. Con las imágenes vistas se pudo analizar que, las imágenes con grano grande son dominantes con la propiedad de ductilidad, mientras que los con el grano pequeño son dominantes en la dureza.

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