Informe de microscopia.

UNIVERSIDAD DE CARABOBO.

FACULTAD DE INGENIERÍA.

ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA.

DEPARTAMENTO DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN.

LABORATORIO DE MATERIALES.

Práctica No.:                 6

Título de la Práctica:   Análisis microscópico

Nombre y Apellidos:    Leonardo de Jesús Velásquez Pabón

Cédula de Identidad:   V-24.472.923

Grupo:                           07

Profesor:                        Anahis Santeliz

Preparador:                  Jean franco

Observaciones:             __________________________________________

Viernes 12 de febrero de 2016

1. INTRODUCCIÓN

Las propiedades mecánicas de una aleación no dependen solamente de su composición química, o sea del porcentaje en peso de cada elemento, sino también de la manera de presentarse estos. Así, por ejemplo, los elementos químicos que forman una aleación pueden encontrarse en forma de una solución sólida homogénea, en forma de una mezcla eutéctica, en forma de un compuesto intermetalico de composición química definida, dispersa en el seno de una solución sólida, etc. Cada uno de estos componentes se llama un constituyente metalográfico y de su proporción, forma y extensión dependen en gran parte las propiedades de las aleaciones. Estos constituyentes metalográficos son detectados al microscopio y su reconocimiento constituye el análisis micrográfico de la aleación. [1]

El objetivo de la preparación de una muestra metalográfica es revelar la estructura verdadera de la muestra, ya sea metálica, cerámica, un carburo sinterizado o cualquier otro material sólido.
La forma de lograr estos objetivos es a través de un método sistemático de preparación de la probeta. En otras palabras, encontrar resultados comparables gracias a un procedimiento rutinario, realizado bajo las mismas condiciones [2].

Estructura verdadera. En teoría, lo que interesa es examinar una superficie de una muestra que proporcione una imagen exacta de la estructura que se desea analizar. De forma ideal, los principales requisitos para ello son los siguientes:

• Que no existan deformaciones
• Que no existan rayas
• Que no existan arranques
• Que no se produzca la introducción de ningún elemento extraño
• Que no se produzcan aplastamientos
• Que no existan relieves ni bordes redondeados
• Que no se produzcan danos térmicos

La obtención de la estructura verdadera solo es necesaria en unos pocos casos. Para la mayor parte de los exámenes no importa que existan unas pocas rayas o un ligero redondeo de los bordes, solo es necesario conseguir un resultado aceptable de la preparación.

La superficie acabada solo es necesario que posea la calidad requerida para la realización de un determinado metal. Cualquier método de preparación que supere tal requisito solo servirá para aumentar el coste global de la preparación. [3]

El éxito del análisis metalográfico depende, en gran parte, del cuidado que se haya tenido en la preparación de la muestra. El camino que se ha de seguir en la preparación de una muestra es sencillo, pero constituye una técnica que se adquiere solamente tras una práctica constante.

Corte: La primera dificultad con que se encuentra el metalógrafo es la elección de la muestra. Si se trata de estudiar el fallo de un material, la muestra se tomará de la zona más próxima posible al punto que se ha producido el fallo y se comparará posteriormente con otra obtenida en una sección normal.

Desbaste: La finalidad del desbaste no es otra que la de preparar la superficie para el pulido, eliminando las capas distorsionadas y obtener una superficie plana, ya que el microscopio tiene solo una pequeña profundidad focal. Si la probeta es de material blando, se puede aplanar utilizando una lima fina, la cual debe manejarse mediante movimiento de vaivén sin apenas hacer presión.

Montaje: Cuando la pieza es muy pequeña, para mejorar la manipulación posterior, las piezas se funden  con una resina de distintos tipos generalmente transparente (PVC, baquelitas, resinas, etc.) Que permiten mejorar los resultados del desbaste.

Pulido: El pulido mecánico es un corte superficial que tiene por finalidad eliminar las rayas del desbaste y la zona de metal deformada por plasticidad.  El pulido se hace sobre un paño húmedo que se ha impregnado con un abrasivo fino de carácter especial: Suspensión de alúmina en agua o polvo de diamante en alcoholes grasos.

Ataque: El objetivo del ataque de la superficie pulida es desarrollar la estructura micrográfica y hacerla visible al microscopio. El ataque puede ser químico o térmico. Es el ataque químico de los metales elementales puros se aprovecha la mayor reaccionabilidad de los límites de grano y la distinta reaccionabilidad de los granos según el plano de corte. En las aleaciones compuestas de dos o más fases, el ataque es muy distinto según los componentes de que se trata, debido a la diferente composición química de las fases. [4]

Bordes gemelos (maclas): una imagen en el espejo desorientada de la estructura del cristal, la cual es considerada como un defecto de la superficie.

Fronteras de ángulo pequeño (inclinado): un arreglo de dislocación de formación angular desalineado dentro de un cristal.

Fronteras de la macla: un arreglo de dislocación helicoidal que crea que los átomos se desordenen dentro de un cristal. Fallas de apilamiento: una superficie de

Límite de grano: defecto planar que separa cristales (granos) de diferentes orientaciones en un agregado policristalino. [5]

[pic 1]

                8. BIBLIOGRAFÍA

1. http://www.inspt.utn.edu.ar/academica/carreras/67/TPracticos/TecnologiaI/Trabajos.Practicos/ENSAYOS.LABORATORIO/1EnsayosMetalografia/2TeoriaMetalografia.pdf, hora: 10 a.m.
2.  Vander Voort (1984) “Metalografía, principios y práctica”. ASM International. Metal Park, Ohio, USA, p. 1
3.  http://www.struers.com/default.asp?top_id=5&main_id=19&sub_id=22&doc_id=86
4.  F. R. Morral, E. Jimeno, P. Molera (1985) “Metalurgia general”. REVERTE. Barcelona, España, p. 64-69
5.  William F. Smith, Javad Hashemi, “Fundamentos de la ciencia e ingeniería de los materiales”. McGraw-Hill Companies, México, México. P. 51.

2. OBJETIVOS

Generales:

• Usar el análisis microscópico, como método para estudiar los defectos y característica de una pieza metálica

Específicos:

• Reconocer las técnicas correctas que se necesitan implementar para lograr una superficie apta para el análisis microscópico
• Realizar desbastado, pulido y ataque químico a cada una de las probetas
• Establecer posibles causas para los defectos observados en el microscopio
• Establecer diferencias de características en las probetas con distintos tiempos de ataque químico
• Determinar el límite de grano en los materiales vistos
• Determinar el tiempo óptimo de ataque químico para un correcto análisis microscópico

3. LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS

Materiales:

• 6 probetas similares, provenientes de una cabilla estriada cortada en segmentos
• Lijas abrasivas 240,320, 400 y 600 granos por cm2
• Alcohol
• Alúmina
• Solución de Nital al 2%

Equipo:

• Secador casero
• Microscopio. Marca: OIXLON, capacidad: 50-1000X, modelo: MC 86267.
•  Televisor, Marca: Toshiba.
• Banco de pulido. Marca: Buehlet LTD, modelo: RN-2587HP

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Actividad No.1 Desbaste y pulido.

• Tomar cada una de las probetas y observar cual cara del cuerpo es más apta para el análisis
• Tomar el papel abrasivo 240
• Empezar un desbaste aplicando la superficie de la probeta a estudiar sobre la el papel abrasivo de 240.
• Mover la pieza sobre el papel en movimiento de vaivén  de manera recta
• Analizar la probeta y si todas las líneas causadas por el desbaste apuntan en una dirección proceder al siguiente paso
• Cambiar la dirección de desbaste en noventa grados tomando como referencia la dirección anterior de desbaste
• Visualizar la probeta, en caso de notarse una gama de líneas en diferentes direcciones, seguir con el desbaste hasta notar líneas en la dirección de aplicación de desbaste
• Repetir el procedimiento anterior con los papeles abrasivos, 320, 400 y 600 respectivamente.
• Limpiar la superficie donde se desbasto con un paño para remover impurezas
• Visualizar en el microscopio las probetas y anotar datos de relevancia
• Determinar los defectos y sus posibles causas
• Lavar manos y la superficie de la probeta
• Aplicar alúmina con agua a la superficie de la probeta
• Encender el banco de pulido y aplicar la superficie a estudiar de la probeta en la pulidora gruesa
• Girar en dirección contraria al sentido de rotación del disco la superficie de contacto de la probeta con la misma
• Aplicar agua con alúmina en el proceso de pulido
• Lavar la muestra
• Repetir proceso en la pulidora fina
• Aplicar alcohol a la superficie
• Secar la muestra con un secador
• Colocar la muestra en el microscopio
• Anotar los datos de relevancia, que presenta la muestra
• Determinar los defectos y sus posibles causas

Actividad No.2 Ataque químico y análisis

• Impregnar algodón con solución de nital
• Aplicar frotando sobre la superficie a analizar de la probeta
• Dejar el tiempo establecido a cada probeta (1,2,6,14,25 y 40 segundos)
• Lavar con agua la probeta una vez alcanzado el tiempo establecido para evitar dañar la superficie pulida
• Colocar la superficie pulida en un microscopio y observar
• Analizar la superficie de todas las probetas y analizar
• Anotar defectos y características visibles
• Establecer diferencias de cada superficie según el tiempo de ataque químico

5. RESULTADOS OBTENIDOS

Actividad No.1 Desbaste y pulido.

Se enumeró cada probeta y se diferenció según el ataque químico que sufriría cada una

• Luego del desbaste se observó una superficie brillosa pero con surcos en cada probeta, se le aplico un desbaste fino que elimino en gran medida los surcos causados.
• En el pulido se eliminaron los surcos se obtuvo una superficie lisa y brillosa

La calidad superficial observada en cada probeta después de los procesos de desbaste y pulido tanto grueso como fino, fueron los siguientes.

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