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metalografia desbaste y pulido
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Rafael Alexi Dueñez Venegas 1753040 IMT 06 de abril del 2022
Metalografía Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas. Puede definirse con más precisión como la disciplina científica de observar y determinar la estructura química y atómica y la distribución espacial de los constituyentes, inclusiones o fases en aleaciones metálicas. Por extensión, estos mismos principios pueden aplicarse a la caracterización de cualquier material. Se utilizan diferentes técnicas para revelar las características microestructurales de los metales. La mayoría de las investigaciones se realizan con microscopía de luz incidente en modo de campo claro, pero otras técnicas de contraste menos comunes, como el campo oscuro o el contraste de interferencia diferencial (DIC), y el uso de grabado de color (tinte) están ampliando el alcance de la microscopía de luz para aplicaciones metalográficas. Entre las características estructurales están el tamaño de grano, el tamaño, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras irregularidades que pueden modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal. Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico. El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico es el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían entre 50 y
La microestructura se puede relacionar con: Composición Propiedades mecánicas Propiedades físicas Procesos de fabricación Tratamientos térmicos Deformación plástica y recristalización Recubrimientos superficiales Mecanismos de defectos
de enfriamiento y el grado de dureza del material a cortar tendrán influencia en la calidad del corte. Generalmente materiales blandos son cortados con una hoja dura y los materiales duros con una hoja blanda. En la tabla 1 se muestran recomendaciones de tipo de hoja para corte de diferentes materiales.
Limpieza: Durante la preparación es importante que todas las grasas, aceites, residuos de los cortes deben ser removidos por un solvente orgánico. La limpieza ultrasónica puede ser efectiva para remover los últimos rastros de residuos en la superficie de la muestra. Cualquier metal de revestimiento que interfiera con el grabado de la base de metal debe ser removido. En la tabla x1.1 se muestran las soluciones para la limpieza de la muestra. Montaje de la muestra: Hay ocasiones en las que es ventajoso montar la muestra para el esmerilado y el pulido. Montar muestra es usualmente efectuado en muestras pequeñas, frágiles y de forma amorfa. Tipos de montaje Mecánico Muestras en forma de hojas o tiras podrán ser montados en la unión de varios ejemplares en un paquete manteniéndolos unidos por pernos. Plástico La muestra es rodeada de plástico para protegerla de daño y proveer una forma uniforme.
El esmerilado debe iniciar con el tamaño de abrasivo más fino, capaz de aplanar la superficie y remover los efectos de operaciones anteriores. El esmerilado consiste en 2 partes planar (rudo) y fino. El esmerilado planar o rudo [ numero de arena 240 o gruesa] puede ser efectuada en bandas, ruedas giratorias o piedras. En algunas ocasiones abrasivos de diamante son utilizados. El esmerilado planar es utilizado para: Aplanar una zona irregular del corte. Remover secciones dañadas. Nivelar la cantidad de superficie. Esmerilado fino: En el esmerilado fino puede ocurrir un daño y este tiene que ser removido por el esmerilado fino. Se usa un papel abazivo fino usando agua para lavar residuos del esmerilado y también funciona como un refrigerante.
Pulido: Este se distingue del esmerilado mediante el uso de un abrasivo de perdida (<=6μm) utilizándolo en una superficie adecuadamente lubricada. La elección del abrasivo, lubricante, y de pulir la superficie es a menudo específica para el metal y el objeto de la investigación. El pulido se puede dividir en 2 etapas: rudo y fino ( final). El rudo es a menudo suficiente para las evaluaciones de rutina como la dureza microindentación y tamaño de grano. Cuando el pulido fino es requerido, puede ser efectuado por con diamante, una suspensión de óxido o ambos. La elección del abrasivo del pulido final y su tamaño es determinada por la dureza de la muestra Tablas con procedimiento para esmerilado y pulido.
Por lo tanto, los casos que seguiremos de manera cuidadosa en la preparación de las muestras metalográficas son:
La medición de Tamaño de Grano ASTM E 112 es uno de los análisis de metalografía más comunes y representa un gran desafío para los metalurgistas, cuando necesitan analizar un área de 160 mm2 para cumplir con el estándar ASTM. Hacer este análisis manualmente, es tedioso, requiere mucho tiempo y hay mucha presión para ofrecer resultados rápidos. ASTM E45: En América del Norte y del Sur, ASTM E45 es un estándar normativo predominante para los análisis de inclusiones metálicas en acero. Los laboratorios de control de calidad han usado y continúan usando el método de comparación de cuadrícula ASTM para analizar inclusiones. Este método requiere que operadores efectúen una estimación visual del tipo de inclusión y severidad al comparar una imagen en vivo bajo un microscopio con una cuadrícula micrográfica, expuesta generalmente en la pared cercana al microscopio. Antes de la llegada de las imágenes digitales, los criterios de magnificación especificados por el estándar normativo ASTM E45 determinaban que la clasificación de inclusiones sea efectuada con un microscopio compuesto dotando de una magnificación total de 100× (lente de objetivo de 10× y oculares de 10×). Sin embargo, este estándar normativo fue actualizado para integrar la tendencia montante del marco analítico de imágenes digitales, definiendo que una resolución de 1,0 μm/píxel o superior es requerida al usar lentes de objetivo de 10×. Los análisis de imágenes digitales ahora son la metodología de preferencia debido a su precisión y repetibilidad superiores, lo que ayuda a eliminar los riesgos de subjetividad adjudicados a la visión humana. Además, la documentación de los resultados analíticos se lleva a cabo de manera integrada en el proceso de trabajo sin problemas.
torno a la muestra. Es el ideal cuando la cantidad de muestras a preparar no es muy grande. El montaje en caliente consiste en 1 sólo componente y una prensa metalográfica que lo funde a unos 200ºC. La calidad de las pastillas es de mucha mejor calidad que las que se obtienen en frío aunque necesita hacer la inversión inicial de la prensa metalográfica. Otra ventaja respecto al empastillado en frío es su significativo menor precio en consumibles. Las prensas metalográficas Opal son máquinas completamente hidráulicas, refrigeradas con agua e ideales para el montaje de muestras. Gracias a la amplia programación de los valores de presión y temperatura, la muestra queda empastillada perfectamente. PASO 3: Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico. El lijado y pulido es la parte de la preparación de la muestra que nos permite tener una superficie lo suficientemente lisa como para hacer el análisis microscópico o de dureza. Para el lijado, tradicionalmente se han usado las lijas de carburo de silicio (en base papel o adhesivos) aunque cada vez se usan más lijas de diamante que se han popularizado para utilizarlas en las lijadoras automáticas con cabezal para la preparación de muestras en presión individual o central. Para el pulido de muestras, se han ido incorporando nuevos paños duros que permiten conseguir una fantástica planitud de la muestra en el prepulido con diamante de 9 o 6 micras. El pulido final con diamante de 3 o 1 micra se realiza con paños textiles. PASO 4: Examen Microscópico y Análisis de Imagen Se requiere de un microscopio invertido para el análisis de la muestra, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada del metal. Para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir la superficie a espejo. A estos microscopios se recomienda incorporar una cámara digital de gran calidad y refresco de imagen con un software fácil de manejar.
Desarrollo de la melografía en la práctica desde mi perspectiva: Encapsulamiento: Primero llevo al taller de materiales una pieza de cualquier metal con el que contáramos de ciertas medidas, si el material resultaba ser un poco más grande procedimos a cortarlo en pedazos pequeños para poder encapsularse. Después en la encapsuladora, agregamos dos cucharadas de material de empastillado (baquelita) y se insertaba la pieza, cerrábamos y esperábamos a que el proceso terminara. Desbaste: Posterior al encapsulamiento se hace el proceso de desbaste el cual se basa en una serie de 3 fases: Desbaste grosero, Desbaste intermedio y Desbaste final, lijas las cuales tienen diferente tamaño de grano. Cada etapa tiene su finalidad. Pasamos al desbaste intermedio el cual Se realiza apoyando la probeta sobre el papel de lija o de esmeril, colocado sobre una mesa plana o esrneriladora de banda fija. En esta fase se utilizan los papeles de lija No. 320/340 y 400.
Ataque químico: Ya que terminamos con el acabado espejo el profesor nos ayudaba con el ataque químico con el fin de preparar la muestra para poderla utilizarla en el microscopio. Imagen microscopio metalográfico: Ya al final pasamos al microscopio metalográfico en cual observamos las propiedades del material.
Conclusión: En todo este proceso a lo largo de las clases se me hizo muy interesante y sorprendente que al hacer estos procedimientos se revelara la
