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Guía No. 4: Metalografía. Laboratorio de ciencia de los UNIVERSIDAD DEL NORTE GUÍA DE LABORATORIO NO. 4 METALOGRAFÍA Anderson Romero Prieto, 200127234 OBJETIVO GENERAL ● Conocer los métodos para la preparación de muestras metalográficas la cual servirá para la observación microscópica de las características físicas de un metal o aleación. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ● Comprender cuál es la importancia de la metalografía en los procesos industriales que se llevan a cabo en la ingeniería. ● Reconocer los tipos de procedimientos que existen para hallar los diámetros de los granos obtenidos y su respectivo número de granos ASTM. ● Identificar las micro estructuras y tipo de material con el que trabajamos en base a la imagen microscópica proporcionada por el profesor. PROCEDIMIENTO Método de intercepto: Acero al carbono en estado de suministro (STT) 500x
Método del número de tamaño de grano ASTM : Acero al carbono en estado de suministro (STT) 500x
Numeración de área Numero de granos interceptados 1 5. 2 5 3 4 4 5. 5 6 Área seleccionada [pulg2 ] 1 pulg2 = 6,45cm Promedio del número de granos interceptados 5 Desv. est. del número de granos interceptados 0. Magnificación Aumento de 500x Número de granos por unidad de área N 5 Número de grano ASTM n 7. Clasificación del grano según n 7<n<9, grano fino
Numeración de líneas Numero de granos interceptados 1 3 2 3 . 5 3 3 . 5 4 2 5 4 6 4 7 3 8 2 . 5 9 3 . 5 1 0 3 Longitud seleccionada [cm] 4 Promedio del número de granos interceptados
Magnificación Aumen to de 500x Cociente de granos nL [um] (^) 12500 Desv. est. del número de granos interceptados
Diámetro medio de grano d [um ] (^) 25
Método del número de tamaño de grano ASTM : Acero al carbono en estado de suministro (STT) 500x
PREGUNTAS DE DISCUSIÓN.
- Usando la Tabla 1 compare los diámetros medio de grano obtenido mediante el método de la interceptación con los obtenidos mediante el número de tamaño de grano ASTM. Realice interpolaciones en esta tabla cuando sea necesario. Argumente sobre las diferencias obtenidas. R// En la probeta que no se le había realizado tratamiento térmico, después de haber realizado el método de intercepto, hallamos que para los granos de esta primera imagen, poseen un diámetro de 17.582 micrómetros y en la probeta con tratamiento térmico descubrimos que poseía un diámetro de 25 micrómetros, un poco mayor que el de la primera, esta diferencia se puede ser ocasionada principalmente por el tipo de tratamiento térmico que se le aplico, ya que podemos deducir que al aumentar más la temperatura, esta segunda probeta sufrió de una dilatación térmica que como consiguiente, le ocasiono un aumento en el diámetro de sus granos estructurales.
- Usando el Manual ASM VOLUMEN 9, comparar las imágenes metalográficas obtenidos en el laboratorio con las del manual, ¿qué conclusiones se puede obtener sobre la identificación de las microestructuras y su disposición? Documente información general acerca del material ensayado por el grupo. a) Composición química y efecto de los aleantes principales para cada material.
R// Utilizando el Manual ASM VOLUMEN 9, podemos concluir que es un tipo de acero bajo en carbono, conformado en su mayoría por hierro y el cual posee un porcentaje de Carbono menor al 0.25%. Además, tiene en su composición química otros aleantes necesarios para su producción como lo son el Silicio en un 0.20%, el Manganeso en un 0.08%, fosforo en un 0.02% y, además, puede contener pequeñas impurezas de oxigeno, hidrogeno, etc. b) Aplicaciones del material. R// Este tipo de acero se emplea en la fabricación de perfiles estructurales, alambres, clavos, tornillos, barras, varillas, etc. Además, es un muy buen material para Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado y herrajes.
- De acuerdo a la práctica realizada en clase, ¿Cuál es la razón por la cual la probeta debe ser atacada químicamente?, ¿Cuáles fueron los reactivos químicos que se usaron para el ataque de su material?
b) Martensita: Es el nombre que recibe la fase cristalina, en aleaciones ferrosas. Dicha fase se genera a partir de una transformación de fases sin difusión, a una velocidad que es muy cercana a la velocidad del sonido en el material. La estructura de la martensita tiene la apariencia de láminas o de agujas (variantes). La fase blanca es austenita que no se transforma durante el temple rápido. La martensita también puede coexistir con otros constituyentes, como la perlita. c) Ferrita: Es una de las estructuras cristalinas del hierro. Cristaliza en el sistema cúbico (BCC) centrado en el cuerpo humano y es magnético. Se utiliza para fabricar imanes permanentes aleados con cobalto y bario, así como en transformadores en núcleos inductores y aleaciones de níquel, zinc o manganeso, ya que prácticamente se eliminan las corrientes parásitas. CONCLUSIONES Gracias a la experiencia de laboratorio realizada, las microestructuras estudiadas mediante la teoría y a partir de los diferentes métodos empleados para la obtención de los granos y sus respectivos diámetros, podemos concluir que se hizo posible la identificación y el análisis de las propiedades y características físicas, químicas y mecánicas de un acero bajo al carbono con y sin tratamiento térmico. Además, logramos comprender lo importante que son la realización de dichos tratamientos térmicos en la industria y como el tamaño del grano puede influir en las propiedades de cada material que se vaya a emplear. La metalografía, por lo tanto, juega un papel importante en la ingeniería, ya que gracias a ella podemos obtener mucha más información detallada de los materiales utilizados, logrando conocer desde su estructura cristalina más básicas hasta la aplicación que se puede obtener gracias a ella.
