Practicas Lab tec mat II, Apuntes de Materiales

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE MÉCANICA

ESCUELA INGENIERÍA INDUSTRIAL

NOMBRE: JORDY JOSUÉ CHANALUISA SUQUI

CODIGO: 6525

MATERIA: ING. DE MATERIALES

TEMA: ENSAYO DE CHISPA

INFORME DE LABORATORIO

“Ensayo de chispa”

1. Introducción Para determinar de una forma más rápida el tipo de acero y el porcentaje de carbono que tenga, existe la prueba de chispa. Con este procedimiento, se puede reconocer la calidad del acero de una pieza, pero para lograr esto es necesario tener una experiencia relativamente larga para poder identificar e interpretar de una mejor forma la chispa que se produce. Al poner en contacto una pieza de acero con una muela de esmeril girando a una determinada velocidad, el proceso arranca partículas de acero las cuales son proyectadas. Al mismo instante de este arranque, se crea un fuerte calentamiento, las partículas se desprenden a altas temperaturas que las incineran, desarrollándose rayos luminosos, chispas, explosiones, estrellas, etc. Cada tipo de acero produce una serie de chispas diferentes, mediante la visualización de estas, pueden identificarse algunos tipos de aceros. Este proceso no puede sustituir al análisis químico, pero permite reconocer de una forma casi correcta las características del material y la presencia de ciertos elementos de aleación. 2. Objetivos  Identificar cualitativamente diferentes tipos de acero mediante el ensayo de chispa.  Analizar las características técnicas y químicas a través de las cuales se producen diferentes tipos de chispas. 3. Marco teórico Acero El acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono que puede variar entre 0,03% y 1,075% en peso de su composición, dependiendo del grado. Existen muchos tipos de acero según el/los elementos aleantes que estén presentes. Cada tipo de acero permitirá diferentes aplicaciones y usos, lo que lo hace un material versátil y muy difundido en la vida moderna, donde podemos encontrarlo ampliamente. Clasificación del acero Existen dos clasificaciones generales del acero los comunes y los aleados. Aceros comunes Dentro de los aceros comunes esta los aceros en bajo, medio y alto contenido de carbono. Aceros aleados Dentro de los aceros aleados están aceros herramientas, inoxidables, alnico permaloy. Para la realización de la práctica se utilizaron los aceros de bajo, alto contenido de carbono, Inoxidables y un acero de aleación, los cuales se detallaran a continuación:

Una chispa puede dividirse en tres partes principales (Figura1). La primera es la más cercana a la muela esmeril, formada por rayos rectilíneos y en los que se observa con bastante claridad el color característico. La segunda es una zona intermedia donde aún se conservan las líneas primitivas, pero aparecen bifurcaciones de rayos y hay ya algunas explosiones. La tercera es donde aparecen la mayor parte de las explosiones. En la Figura 1 están representadas las características más importantes que aparecen en las chispas y cuya presencia hay que observar con cuidado. Figura 1. Características de las chispas. Aceros al carbono La chispa más sencilla es la del acero al carbono dulce con menos de 0,15% de C. está formada por rayos lisos de color amarillo oscuro, que en la punta aumentan ligeramente de volumen y de luminosidad (Figura 2). Figura 2: C=0,15%. En los aceros de 0,25% a 0,35 % de C, los rayos en la primera zona son iguales, pero ya aparecen algunas explosiones en forma de lanzas y flores en las bifurcaciones y extremos sin ningún orden y el color de la chispa es un poco más vivo (Figura 3). Figura 3: C=0,32%.

Al seguir aumentando el porcentaje de carbono, también aumentan las explosiones, siendo el acero de 0,45% de C el de chispa más brillante y luminosa con abundantes explosiones (Figura 4). Figura 4. C=0,42%. Figura 5. C= 1,05%. En general se puede observar que, a medida que crece el contenido en carbono aumenta ligeramente el grueso de los rayos, su luminosidad y la profusión de las chispas. Aceros al carbono La chispa más sencilla es la del acero al carbono dulce con menos de 0,15% de C. está formada por rayos lisos de color amarillo oscuro, que en la punta aumentan ligeramente de volumen y de luminosidad (Figura 2). Figura 2: C=0,15%. En los aceros de 0,25% a 0,35 % de C, los rayos en la primera zona son iguales, pero ya aparecen algunas explosiones en forma de lanzas y flores en las bifurcaciones y extremos sin ningún orden y el color de la chispa es un poco más vivo (Figura 3).

Figura 7: C = 0,32% Cr 0,20 Mo. Aceros al Wolframio La presencia del wolframio, también se señala con facilidad. Da una chispa con rayos de color rojo oscuro, mucho menos luminosos que las de todas las demás clases de aceros y que en locales iluminados son a menudo difíciles de apreciar. Figura 5. C= 1,05%. En general se puede observar que, a medida que crece el contenido en carbono aumenta ligeramente el grueso de los rayos, su luminosidad y la profusión de las chispas. Figura 8: Excelso W= 18% Co=5%. Figura 9: Diamantino W= 4%. Figura 10: C=1,20 % W=1%.

Figura 11: C= 0,55% W=2%. Aceros para troqueles Para diferenciar los aceros de troquelaría la aplicación del ensayo de chispa es muy ventajosa. Los tres aceros más utilizados para la fabricación de troqueles son: el acero al C de 0,9% de C y los aceros indeformables con 12% de Cr uno y con 1% de Mn y 0,50 % de Cr y de W el otro. Es sencillo determinar en troqueles antiguos y muy usados la clase con que fueron fabricados, empleando esta clase de ensayo. Figura 12. C=2,2% Cr=12%. Figura 13. Mn=1% C=1%. Chispas para fundiciones Considerando interesante conocer también las chispas de fundiciones, en las figuras 14,15, y 16 se puede observar sus características más importantes. igura 14. Chispa de fundición blanca. Figura 15. Chispa de fundición gris. La fundición blanca se distingue por dar cerca de la muela esmeril un haz bastante cerrado de rayos rojos que luego se rompen en abundantes explosiones amarillas de

 Mediante el ensayo de la chispa, se logró identificar distintas características en las chispas que se producían, estas características son las que definen la clase de acero que se está utilizando por ejemplo el acero inoxidable presenta las siguientes características sus chipas son estelas lisas y sin explosiones esto debido a su contenido de carbono y su color es amarillo o naranja, lo mismo sucedió con los demás aceros que se emplearon, el acero de alta velocidad presento un color anaranjado/ rojizo con rayos continuos, limpios en el inicio y explosiones de carbono al final con algunas ramificaciones, el acero al carbono para herramientas con un porcentaje de 0.45% de C presento un haz color amarillo, líneas continuas y algunas explosiones de carbono con ramificaciones y el acero al carbono para herramientas con 1.05% de carbono presento las mismas características que el acero al carbono para herramientas con un porcentaje de 0.45% de C solo que con la diferencia que hubo muchas explosiones de carbono muy ramificadas desde el comienzo del haz, con esto se deduce que dependiendo de la chispa que se produzca tendremos una ayuda practica para saber qué tipo de acero estamos empleando si la necesidad de un proceso químico.  Las razones por las que podemos ver diferentes tipos de chispas son por que los elementos que componen el acero reaccionan de la siguiente manera: Carbono: Los aceros que contienen carbono C dan chispas formadas por rayos lisos de color amarillo oscuro, en cuya punta aumenta ligeramente el volumen y la luminosidad. A medida que aumenta el contenido de carbono, aumenta el número de explosiones, siendo más brillantes y luminosas. Molibdeno: se identifica, en los aceros que lo contienen, por aparecer en los extremos de los rayos amarillos una prolongación completamente separada de color rojo anaranjado (punta de lanza). Wolframio: también se identifica con facilidad, porque da chispas de color rojo oscuro, menos luminoso que el de todos los aceros, que sólo se aprecia en locales oscuros. Si la cantidad de Wolframio es más de 18%, las chispas son todas rojas, aunque a veces se producen ligeras explosiones de color rojo Cromo y Vanadio: Da estelas interrumpidas con chispas terminadas en forma de lenguas

6. Bibliografía: ALACERO (2017).”¿Qué es el acero?”. Recuperado de: https://www.alacero.org/es/page/el-acero/que-es-el-acero. CLASIFICACIONDE (2018).”Clasificación de los aceros”. Recuperado de: https://www.clasificacionde.org/clasificacion-de-aceros/. CIENCIAMATERIALES (2010).” Aceros de alto carbono. Características y aplicaciones”. Recuperado de: http://cienciamateriales.argentina-foro.com/t94-53- aceros-de-alto-carbono-caracteristicas-y-aplicaciones.