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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
Facultad de ingenierías
Carrera de ingeniería Mecánica
Laboratorio de Metalografía
Informe Nº 1
Nombre: Henrry Bautista
Nivel: 6
Grupo: 2
Docente: Ing. Milton Jami
Fecha de realización: 2018-11-
Fecha de entrega: 2018-11-
•.a. Materia / Cátedra relacionada: Procesos de Manufactura
•.b. Número de práctica: 1
•.c. Número de estudiantes: 32
•.d. Nombre del docente: Milton Jami
•.e. Tiempo estimado: 120 minutos
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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS
Elaborado por: Ing. Milton Salomón Jami. MsC. Revisado por: Ing. Carlos Maldonado MsC. Aprobado por:
•.f. Tema
Caracterizar probeta de aleación Bronce SAE 40
•.g. Objetivo general
Preparar probeta en Aleaciones de Cu. Para caracterizar la microestructura
•.h. Objetivos específicos
- Preparar la probeta de la Aleación de Bronce SAE 40 en los laboratorios de máquinas herramientas de la UPS.
- Seguir un procedimiento según norma ASTM, E-3 para alcanzar una probeta sometida a observación metalográfica.
- Adquirir algunas nociones a cerca de las propiedades de las fases presentes en las aleaciones Al-Cu.
- Establecer diferencias visuales entre cada una de estas fases en base a las imágenes observadas por medio del microscopio óptico.
- Diferenciar el tamaño de grano, así como el límite y el tipo de granos presentes en la captura de la imagen.
- Manipular los reactivos para cada material.
- Manipular el microscopio metalográfico.
•.i. Marco teórico
- Aleaciones Cu—Zn Las aleaciones cobre-zinc o latones, figura 1, con menos del 40% de Zn forman soluciones sólidas monofásicas de zinc en cobre, con las propiedades correspondientes a la estructura cristalina c.c.c. del cobre. Las propiedades mecánicas aumentan conforme se eleva el contenido en Zn, sin disminución apreciable del alargamiento o ductilidad. En el rango de composiciones entre el 35 y 40% de Zn, la aleación forma una segunda fase b que sufre una transformación eutectoide al disminuir la temperatura. Es por esto último que el contenido de Zn se limite al 35% para obtener una estructura monofásica que puede ser conformada en frío y por lo tanto endurecida por deformación. La adición de manganeso a la aleación proporciona una elevada resistencia de forma que a esta aleación se denomina bronce al manganeso. (Valencia, 2016)
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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS
Elaborado por: Ing. Milton Salomón Jami. MsC. Revisado por: Ing. Carlos Maldonado MsC. Aprobado por:
- Límites de grano Los límites de grano son defectos de superficie en materiales policristalinos que separan granos (cristales) de diferentes orientaciones. En metales los límites de grano se originan durante la solidificación cuando los cristales formados a partir de diferentes núcleos crecen simultáneamente juntándose unos con otros. La forma de los límites de grano viene determinada por la restricción impuesta por el crecimiento de los granos vecinos.
- (^) Tamaño de granos El tamaño de grano tiene considerable influencia en las propiedades mecánicas de los metales y aleaciones, por eso es de gran interés conocerlo. Así pues, podemos entender que la realización de los diferentes tratamientos térmicos tenga como principal objetivo obtener el tamaño de grano deseado. Resulta evidente que dicho tamaño de grano es inversamente proporcional al número de granos presentes en la muestra.
Cálculo teórico del tamaño de grano
El tamaño de grano se expresa, según norma ASTM, mediante el número G obtenido de la expresión:
Número de granos / pulg 2 a 100X = 2 G-
Donde G es el número de tamaño de grano de uno a ocho; este método se aplica a metales que han recristalizado completamente.
Según el mismo criterio, se considera:
F 0 B 7 grano grueso cuando G < 5 (diámetro de grano 62 micras) F 0 B 7 grano fino cuando G > 7 (diámetro de grano 32 micras)
Podemos hacernos una idea del tamaño de grano, según el índice G si observamos estas imágenes han sido tomadas sobre una superficie de 0.01mm 2 en la siguiente figura: (Smith, 1998)
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Fig. 3 Tamaño de grano ordenado desde G=1 (esquina superior izquierda) hasta 8 (esquina inferior derecha).
- Tipos de grano. A mayor tamaño de grano, mayor conductividad eléctrica pues menor cantidad de superficie de borde de grano impide el movimiento de los electrones. A menor tamaño de grano, mayor resistencia mecánica, pues las dislocaciones tendrán menor movilidad al estar impedido su movimiento.
- Microestructuras en Atlas Metalográfico.
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- Preparación de la muestra.
- Desbaste de la muestra
- Pulido intermedio en banco de lijas desde la lija Nº400, 800, 1200, y la Nº 1700.
- Pulido fino en la pulidora de paño, utilizar Al2O
- Utilizar el reactivo químico indicado según normas, para realizar el ataque a cada material.
- Secar probeta con aire
- Observar la microestructura en el microscopio metalográfico.
- Capturar imagen.
- Realizar comparación con el atlas de Metalografía y hacer discusión de resultados.
•.k. Recursos utilizados (Equipos, accesorios y material consumible)
N. RECURSO CANTIDA D
UNIDAD
(^1) Banco de lijas de desbaste 4 u (^2) Banco de lijas de pulido 1 u 3 Maquina pulidora de paño 2 U (^4) Reactivos químicos para revelar probeta KELLERS 20mg (^5) Línea de aire para secado de probetas 1 u (^6) Microscopio Metalográfico. 1 10x
•.l. Registro de resultados
Los resultados obtenidos mediante la realización de la práctica en los bancos de lijado en la probeta SAE 40 fueron óptimos ya que al aplicar el ataque químico y observar la microestructura mediante el microscopio, se puede apreciar de forma clara la microestructura la cual se asemeja bastante a la del atlas metalográfico, entonces se puede concluir que se realizo un buen trabajo en el laboratorio.
•.m. Anexos
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Fig. 5
Fig. 5 - 6 Microestructura SAE 40 (UPS, 2018)
•.n. Bibliografía
Aguilar Schafer, J. A. (2013). Cobre y sus aleaciones. Obtenido de http://biblio3.url.edu.gt/ Libros/2013/cmI/12-Cobre_aleaciones.pdf
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