Analisis Microestructural De Aleaciones Ferreas Y No Ferreas

TRABAJO PRÁCTICO DE ANALISIS MICROESTRUCTURAL II Y III

López, M; Manzo, A; Melo, L; Perdomo, K

RESUMEN

El objetivo de este trabajo práctico es establecer el procedimiento que se debe seguir para identificar y explicar las fases y/o constituyentes presentes en aceros inoxidables y aleaciones no ferrosas. En torno a esto, se realizó la identificación a diferentes fotomicrografías de aceros inoxidables y aleaciones no férreas de acuerdo a las normas equivalentes de la aleación, composición química y aplicaciones, así como también un análisis microestructural mediante el uso de handbooks y diagramas de fases correspondientes

INTRODUCCION

La interpretación de micro estructuras es una mezcla de arte, experiencia, y ciencia. El arte de la interpretación confía en experiencia y gran cantidad de imágenes registradas, capturada e interpretada por muchos metalografos durante los años. Sin embargo, es claramente imposible convertirse un experto en cada micro estructura posible de cada aleación posible. La interpretación requiere una comprensión del metal o de la aleación referente a las condiciones de proceso, pueden haber casos que el material de referencia interpretado por metalografos no esté disponible exactamente en las misma condiciones de la muestra de interés. Por lo tanto, es necesario tener una comprensión de conocimientos básicos de metalurgia física.

En torno a esto, esta práctica de laboratorio referente al Análisis micro estructural 3 y 4 (AM III Y AM IV) tiene como finalidad, establecer el procedimiento que se debe seguir para identificar y explicar las fases y/o constituyentes presentes en aceros inoxidables y aleaciones no férreas. Partiendo de su foto micrografía y composición, realizando la descripción micro estructural.

Para lograr los objetivos de esta práctica y realizar el respectivo análisis microestructural se conto con libros, normas, handbooks y diagramas de fases correspondientes para cada uno de los materiales.

METODOLOGIA EXPERIMENTAL

• El profesor hizo entregas de 4 fotomicrografías de microestructuras de materiales férreos y 4 de metales no férreos.

• Se procedió a caracterizar cada microestructura utilizando libros, handbooks, normas y diagramas de fases correspondientes.

• Se designo el tipo de aleación y la normas equivalentes de cada material

• Se determino la composición química de la aleación

• Se encontraron las aplicaciones de cada aleación férrea y no férrea

• Se procedió a la realización del análisis microestructural haciendo usos de los diagramas de fases e información previa (tipo de aleación, composición química, fotomicrografía, etc.)

RESULTADOS Y ANALISIS

IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA: Cu-P.

ALEACIÓN: aleación hipereutectoide de Cu-P.

NORMAS: No tiene.

COMPOSICIÓN QUÍMICA: Cu-10,5% P.

APLICACIONES: Conductores eléctricos y en aplicaciones que requieran de una fuerte conformación en frío.

DESCIPCIÓN MICROESTRUCTURAL:

• Matriz de α + β (Cu3P), zona de color naranja.

• Precipitados de β, zonas color verde.

• Estructura bifásica

ANALISIS MICROESTRUCTURAL: Se presume que a esta aleación hipereutectoide de cobre-fosforo, fue calentada hasta su temperatura de fusión, luego al ir disminuir la temperatura se empieza a formar la fase α y al seguir decreciendo la temperatura se obtiene una matriz de alfa mas fosfuro de cobre (α(Cu)+Cu3P, sin embargo al decrecer la temperatura la solubilidad del fosforo en el cobre disminuye progresivamente, trayendo como consecuencia que el exceso de fosforo precipite transformándose en fosfuro de cobre(Cu3P); este precipitado que se forma es un compuesto intermetálico .(ver anexo N°1)

IDENTIFICACION DE LA MUESTRA: Cu-Zn

ALEACION: LATÓN

NORMAS: ASME SB 111; ASTM B111, B135;

GOVERNMENT QQ-B-613, QQ-B-626, WW-T-791

COMPOSICION QUIMICA: 58% Cu-42%Zn.

APLICACIONES: Decoración, hojas de paneles arquitectónicos, estructurales y de platos fuertes. Sistemas de válvulas, tubos para intercambiadores de calor, varilla de soldar, piezas de forja en caliente.

DESCRIPCION MICROESTRUCTURAL:

• Formación de una fase β (matriz),color verde

• Presencia de una segunda fase formada llamada alfa-cobre, color azul

• Se observan porosidades y/o inclusiones.

• Estructura bifásica.

ANALISIS DE LA MICROESTRUCTURA:

Al solidificar la aleación con este porcentaje de cobre-zinc, comienza a formarse una fase β a 890 ºC aproximadamente. Mientras se sigue enfriando se forma por completo la fase β a una temperatura de 880 ºC, que en esta aleación será la matriz de la microestructura formada debido a que es la primera fase en precipitar. Esta aleación de latón por contener más de 35% de zinc (42%), no se disuelve en el cobre por completo y trae como resultado la precipitación de una segunda fase llamada alfa-cobre (dendritas azules en la microestructura) a 700 ºC. A temperatura ambiente se tiene una estructura bifásica de α cobre y β, donde, β es la matriz (zona verde), y α cobre es la segunda fase precipitada (zona azul).Ver anexo N°2

Identificación De La Muestras: Cu-p

Aleación: Cu-p hipo eutéctico

Normas: N/A

Composición química: Cu-4,5%P

Aplicaciones: estas se utilizan sobre uniones que no están sujetas a nivel de esfuerzo o vibraciones, siendo ideales para uniones estáticas como las que se encuentran en tuberías de agua y gas que están fijas en posiciones estáticas.

DESCRIPCION MICROESTRUCTURAL:

Se observan una estructura bifásica

• Una matriz eutéctica (α+Cu3P),color marrón claro

• Precipitados de α (color blanco).

• Poros presente de gran tamaño (color negro)

ANALISIS MICRO ESTRUCTURAL :

Se presume que la pieza fue calentada hasta llegar a temperaturas de fusión por un tiempo determinado, a medida que se efectuó el enfriamiento por debajo de la línea liquidus, se empezó a formar la fase α, luego de seguir el enfriamiento se aprecia que justo en el punto eutéctico se formo la otra fase de (α+Cu3P).

Obteniendo como microestructura final 2 fases α+ (α+Cu3P). El α es de color blanco y alrededor se encuentra la matriz (α+Cu3P).

Sobre el diagrama de Cu-P observamos como al descender la temperatura disminuye notablemente la solubilidad

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