info dterminacion de microestructura

7/26/2019 INFO Dterminacion de Microestructura

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTA DE INGENIERIA MECANICA Y CIENCIAS

DE LA PRODUCCION

NOMBRE:

RUBEN DARIO CARAGUAY AMBULUDI.

CURSO:

105

MATERIA:

MATERIALES DE INGENIERIA

TITULO DE EXPERIMENTO:

IDENTIFICACION DE FASES DEL ACERO

PROFESOR:

JOSE PILATAXI SISLEMA

FECHA DEL EXPERIMENTO:

03/12/2015

FECHA DE ENTREGA DEL EXPERIMENTO:

10/12/2015

INTEGRANTES:

RUBEN CARAGUAY

JONATHAN FLORES

FERNANDO SOLANO

MICHELLE TRUJILLO

GUAYAQUIL-GUAYAS-ECUADOR



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OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:

Uso de técnicas metalográficas para identificación de fases en aceros

Uso de diagrama de fases Fe-C para determinación de tipo de acero (hipoeutectoide,

eutectoide, hipereutectoide) y así deducir/verificar la microestructura.

RESUMEN:

Este experimento consistió en la determinación de la microestructura interna y fases de

tres probetas de aleaciones de acero diferentes. Para alcanzar el objetivo principal fue

necesario someter a estas probetas primeramente a un proceso de desbaste, el que

consistió en ir lijando una cara de las probetas en un banco de lijas de diferentes

numeraciones de borde de grano, estas iban en orden ascendente desde la 320, 400,600 y

1000, esto debía hacerse en una sola dirección, es decir que la dirección del lijado en la

muestra quedara vertical. Antes de pasar a la siguiente lija, por cada desbaste de la cara

de las muestras era necesario girarla 90 grados y realizar el mismo proceso anterior, así

sucesivamente hasta llegar a la última lija, este proceso se lo realizo a una velocidad

constante de aproximadamente 5cm/s. Todo esto bajo la norma ASTME01 Metalograph.

Finalizado el proceso de desbaste, llevamos nuestras muestras a un proceso de pulido,

este se basó en pulir su cara desbastada en una pulidora de paño fino y luego con otra

pulidora de paño grueso y con la aplicación de alúmina procedimos a pulir nuestras

muestras.

Luego del pulido, sometimos a las muestras a un ataque quimico, con Nital al 3%, para

inmediatamente parar la reacción con etanol, este proceso se lo realiza debido a que el

nital ataca a la perlita de una forma mayor que a la ferrita, esto nos ayudara a poderobservar con mayor definición las distintas fases presentes en estas probetas ya que

estarán bien definidas.

Finalmente a las probetas la llevamos al microscopio óptico y con 500 X de aumento se

pudo observar en la muestra uno, un contenido de 0.25%C, en la segunda muestra

martensita con 0.8%C y en la tercera muestra 2 fases: perlita y ferrita con 0.35%C.



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TEORIA:

La metalografía es la ciencia que estudia la relación entre la composición química, la

estructura y las propiedades de los metales y sus aleaciones, para lograr mejora en lasúltimas, variando las dos primeras. (William F. Smith , 2006)

La metalografía estudia la microestructura del material, análisis de un material y la

determinación visual, si el material está correctamente procesado hay fiabilidad de que se

pueda determinar indicios que un material no falle en el ensayo posteriores.

La metalografía emplea las más diversas técnicas actuales para sus fines. En este

laboratorio se emplearán un micro-durómetro Vickers, ofreciendo el primero la

información acerca del micro-estructura de los metales y el segundo acerca de su dureza.

Prueba de dureza micro-indentación o micro-durómetros es una herramienta muy valiosa

para el ingeniero de materiales, pero debe ser usado con cuidado y comprensión completade los posibles problemas.

El propósito de la prueba de dureza micro-indentación es estudiar los cambios de escala

fina en la dureza, esta técnica se conoce comúnmente como la prueba de micro-dureza.

La carga aplicada y el tamaño guión resultante son pequeños en relación con las pruebas

a granel, pero el mismo número de dureza se deriva. En consecuencia, el Comité de la

norma ASTM E-4 en Metalografía recomienda el término "ensayo de dureza micro-

identación", (Askeland, 1998)

ilustracion1. Después de la micro-identacion

El ideales(d) / relación (D) (d = diámetro impresión, D = diámetro de la bola) para un

penetrador esférico es 0.375. Si se dibujan tangentes a la pelota en los bordes de impresión



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de d / D = 0.375, se encuentran por debajo del centro de la impresión en un ángulo de 136

grados, el ángulo elegido para el penetrador Vickers.

Figura 2. Relaciones de diámetro del micro-identador

F = carga in kgf

d = relación de distancias, d1 and d2 in mm

HV = Dureza vickers



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ENFOQUE EXPERIMENTAL:

Materiales y equipos:

En los materiales de este experimento se utilizó una probeta

metalográfica de aleación de acero, para el proceso de desbaste delmaterial se utilizó un juego de lijas de (240, 320, 400, 600,1000)

granos/mm2, alúmina para el pulido. Para la manipulación de la

muestra fue necesario recurrir a guantes, mascarilla para evitar

intoxicaciones por inhalación, para el ataque químico fueron

necesario Nital al 3% y alcohol para detenerlo.

En lo que respecta a los equipos utilizados, se utilizó un microscopio

óptico para realizar el análisis metalográfico cuyo software se

denomina X PLUS, una pulidora de probetas metalográficas marca

STRUERS de paño fino y grueso.

Condiciones de prueba:

Las condiciones de prueba del experimento de realizaron a temperatura ambiente, con

una humedad relativa del 42% y bajo la norma ASTM E01 Metalograph con un solo

ensayo por probeta.

Procedimiento experimental:

Primero seleccionamos una probeta metalográfica de acero, escogemos una cara

determinada de la probeta la desbastamos con una lija diferente hasta que todas la líneas

de desbaste estén vertical, la giramos 90 grados y realizamos el mismo procedimiento

pero con las demás lijas, cabe recalcar que estas lijas usadas para el desbaste tienen

diferente numeración y estas hacen referencia a la distancia de separación de su borde

grano. Para poder obtener un acabado pulido, fue necesario el uso de la pulidora universal

marca “STRUERS” y alúmina, la cual es un metal en pasta que nos ayuda a mejorar el

acabado y obtener una superficie especular, esta pulidora trabaja a una velocidad de 2.5

X 1000 rev/min.

Para iniciar el ataque químico por un lapso de 45 segundos se utilizo Nital al 3%, el cual

es una solución compuesta por acido nitrico y etanol y para finalizarlo se añadio alcohol

a las muestras.



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La interaccion que el nital realiza con las fases de ferrita y perlita presentes en el material

nos ayudo a poder observar en un microscopio ‘OLYMPUS’ modelo ‘GX-41’ con un

aumento de 500 X

ANALISIS DE RESULTADOS:

En esta probeta metalográfica podemos observar sus fases y comparándola con una

imagen teórica se puede aproximar las observaciones y asegurar que posee un contenido

de carbono de 0.25% de carbono, por lo tanto se trata de un acero al carbono medio

hipoeutectoide con un trabajo en frio realizado esto debido a que la imagen teorica nos

indica y sus fases se encuentran deformadas y achatadas.

Figura 1 Probeta metalográfica #1 a 500X

Figura 2 Imagen teorica de una chapa

laminada de o.25%C hipoeutectoide.



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En este análisis metalográfico de la probeta # 2 podemos observar que se trata de un acero

martensitico con una concentración de carbono de 0.85% lo que indica que es un acero

hipereutectoide es por eso su forma acicular.

Figura 3 Probeta metalografica #2 a 500X

Figura 4 Imagen teorica de acero

martensitico con 0.85%C

Figura 5 Probeta metalografica #3 a 500X Figura 6 Imagen teorica de un

acero al carbono medio

hipoeutectoide con 0.35%C



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Podemos observar en la probeta #3 la presencia de ferrita y perlita con un porcentaje de

carbono de 0.35 indicandonos que esta probeta es de un acero al carbono medio

hipoeutectoide.

CONCLUSIONES:

En base a las observaciones podemos llegar a la conclusión de que conforme sometamos

a nuestra probeta al proceso de desbaste bajo su respectiva norma ASTM podremos

observar con buena definición las fases que se encuentran presentes.

Se aprendió el buen uso de las técnicas metalográficas para la identificación de las

diferentes fases presente en los aceros.

Se pudo determinar por medio del diagrama de Fe-C la identificación y determinación

del tipo de acero según su contenido de carbono, estos son hipoeutectoide, e

hipereutectoide, y asi poder deducir y verificar la microestructura.



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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

Askeland, D. R. (1998). Ciencia e ingenieria de los materiales (3 ed.). Mexico: International

Thomson Editores.

William F. Smith . (2006). Fundamentos de la ciencia e ingenieria de materiales (4 ed.). Mexico

D.F.: McGraw-Hill Interamericana.



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ANEXOS:

Figura 7 Diagrama Fe-C



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