Articulo Metalografia Karen Echeverry Natalia Salazar

5/26/2018 Articulo Metalografia Karen Echeverry Natalia Salazar

ANALISIS METALOGRFICO

Echeverry, K.1, Salazar, N.2

[email protected],Cd,1228884

[email protected], Cd. 1223130

Escuela de Ingeniera de Materiales, Universidad del Valle, Calle 13 # 100 00, A.A. 25360Santiago de Cali Colombia.

Entregado: Abril 17 2014

RESUMEN

En el laboratorio se realiz el procedimiento para desarrollar un anlisis metalogrfico mediantemicroscopia ptica. Este procedimiento consisti en seleccionar la muestra, montaje (encapsuladode la muestra), desbaste, pulido, ataque qumico y finalmente la observacin, logrando analizarcaractersticas micros estructurales tales como composicin, bordes y tamao de grano, de lasmuestras.

Palabras clave: anlisis metalogrfico, microscopia, microestructuras.

1.0 Introduccin:

La utilidad de los metales en la sociedadmoderna se debe en gran medida a sufacilidad de conformacin. Casi todos losproductos metlicos sufren una deformacinen alguna etapa de su manufactura. Loslingotes de fundicin, y los desbastesredondos y planos se reducen de medida y seconvierten en formas bsicas tales como

chapas, redondos y planchas.

[1]

Por lo anterior, es necesario tener unaherramienta para la metalurgia. Estaherramienta es la metalografa, que es elestudio de las caractersticas estructurales ode constitucin de un metal o una aleacinpara relacionar esta con las propiedades

mecnica y fsicas. Esta nos ayuda a vermicroscpicamente como est compuesto unacero o una fundicin , adems nos ayuda asaber que le suceder a este despus de sufriralgn trabajo mecnico o tratamientotrmico.[3]

La parte ms importante de la metalografaes el examen microscpico de una probetapreparada adecuadamente, empleando

aumentos de 100 y 2000, aproximadamente.Tales estudios microscpicos tiene finalidadmucho ms amplia que los macroscpicos,ya que, proporcionan abundante informacinsobre la constitucin del metal o aleacionesen estudio.
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


Henry Clifton Sorby quien fue el padre de lametalografa, naci en Sheffield en 1826 fuequien hizo grandes descubrimientos de laMetalografa, Fue el primero en examinarbajo el microscopio una muestra metlica

correctamente preparada en el ao 1.863. Laobservacin de metales por medio demicroscopios.[9]

2.0 Aceros

Las aleaciones ferrosas, que se basan enaleaciones de hierro y carbono, incluyenaceros al bajo carbono, aleaciones y acerospara herramienta, aceros inoxidables y hierroscolados. Estos son los materiales de ms

amplio uso en el mundo. En la historia de lacivilizacin, esos materiales dejaron su huellaal definir laEra del hierro. Por lo general, losaceros se producen de dos formas: refinandomineral de hierro o reciclando chatarra deacero. [4]

En la produccin de acero primario, elmineral de hierro (procesado para tener 50 a70% de xido de hierro, Fe2O3 o Fe3O4) secalienta en un horno en presencia de coque

(una forma de carbono) y oxgeno. El coquereduce el xido de hierro fundido crudoconocido como metal caliente o arrabio. Aunos ~1600C, este material contienealrededor de 95% de hierro; 4% de carbono;0.3 a 0.9% de silicio; 0.5% de manganeso, y0.025 a 0.05% de azufre, fosforo y titanio. Laescoria es un subproducto derivado delproceso del alto horno. Contiene slice(dixido de silicio), CaO y otras impurezas enforma de un silicato fundido.[4]

2.1 Designaciones

El AISI (American Iron and Steel Institute) yla SAE (Sopciety of Automotive Engineers)proporcionan sistemas de designaciones queusan un numero de cuatro a cinco dgitos. Losprimeros dos nmeros se refieren a los

principales elementos de aleacin presentes, ylos ltimos dos o tres nmeros se refieren alporcentaje de carbono un acero AISI 1040 esun acero al bajo carbono con 0.40% de C. unacero SAE 10120 es un acero al bajo carbono

que contiene 1.20% de C. Hay que mencionarque la American Society for Testing ofMaterials (ASTM) tiene una forma diferentede clasificar los aceros. La ASTM tiene unalista de especificaciones que describe acerosapropiados para distintas aplicaciones esejemplo que sigue ilustra el uso de nmerosAISI.[4]

Figura 1 a) Diagrama de fases de Fe-Fe3C.b) versin expandida de la parte eutectoidedel diagrama Fe-Fe3C, adaptada de variasfuentes. Imagen tomada de Ciencia eingeniera de materiales. Escrito por DonaldR. Askeland. Pradeep P. Fulay. Wendelin JWright. Pg. 495.

2.2 Clasificaciones

Los aceros se pueden clasificar con base ensu composicin o en la forma en que han sidoprocesados. Los aceros al carbono contienehasta ~2% de carbono. Estos aceros pueden


tambin contener otros elementos, porejemplo Si (mximo 0.6%), Cu (hasta 0.6%)y Mn (1.65%). Los aceros descarburizadoscontienen menos de 0.005% de C. Los acerosal carbono ultrabajo contienen un mximo de

0.03% de carbono. Tambin contienen muybajos niveles de otros elementos como Si yMn. Los aceros al bajo carbono contienen0.04% a 0.15% de carbono. Estos aceros albajo carbono se emplean para hacercarroceras de automviles y cientos de otrasaplicaciones. El acero dulce contiene 0.15 a0.3% de carbono. Este acero se usa enedificios, puentes tuberas, etc. Los aceros amedio carbono contiene 0.3 a 0.6% decarbono y se usan para hacer maquinaria,

tractores, equipo de minera, etc. Los acerosal alto carbono contienen arriba de 0.6% decarbono y se usan para hacer resortes, ruedaspara carros de ferrocarril y otros objetossemejantes. Ntese que los hierros coladosson aleaciones de Fe-C que contienen de 2 a4%.[4]

Los aceros aleados son composiciones quecontienen niveles ms altos de elementos dealeacin. El AISI define los aceros aleadoscomo aceros que exceden uno a ms de lossiguientes lmites de composicin: 1.65% deMn, 0.6% de Cu. El contenido total decarbono es hasta de 1% y el contenido totalde elemento de aleaciones est por debajo de5%. Un material es tambin un acero aleadosi especifica una concentracin definida deelementos de aleacin como Ni, Cr, Mo, Ti,etc. Estos aceros se utilizan para hacerherramientas (martillos, cinceles, etc.) y

tambin para construir piezas como ejesflechas y engranajes.[4]

Ciertos aceros de calidad especial puedencontener niveles ms altos de azufre (>0.1%)o plomo (~0.15 a 0.35%) para facilitar sumaquinado. Estos aceros, sin embargo, nopueden soldarse con facilidad.

Recientemente, investigadores han ideado unacero verde en el que el plomo, una toxina

ambiental, es sustituido con estao (Sn) y/oantimonio (Sb).[4]

Los aceros tambin pueden ser clasificadoscon base en su procesamiento, por ejemplo eltrmino aceros obtenidos por coladacontinua se refiere a aceros colados

continuamente. Los aceros galvanizadostienen un recubrimiento de zinc para resistirla corrosin. El estao se deposita usandogalvanoplastia, conocimiento conocido comoelectrodeposicin de recuadro continuo.Los aceros E son aceros que se fundenusando un horno elctrico, mientras que los

aceros B contienen una concentracinpequea pero significativa de boro (0.0005 a0.003%). Recientemente, se ha perfeccionadoun acero inoxidable con recubrimientoresistente a grmenes.[4]

3.0 Fundicin

Genricamente, las fundiciones se clasificancomo aleaciones frreas con un contenido encarbono superior al 2.1%; sin embargo, en la

prctica, la mayora de las fundicionescontienen entre 3 y 4.5% C y otros elementosde adicin. La observacin del diagrama defases hierro-carburo de hierro (Figura 9.20)revela que aleaciones comprendidas en estetramo de composiciones funden atemperaturas incluidas entre 1150 y 1300C,considerablemente ms bajas que los aceros.Por este motivo las fundiciones funden y semoldean con facilidad. Adems, algunasfundiciones con frgiles y el moldeo es latcnica de conformacin ms conveniente.Los tipos ms comunes de fundiciones son:gris, esferoidal, blanca y maleable. [6]


Figura 2. Fotomicrografas pticas de variasfundiciones. a) fundicin gris. b) fundicindctil. c) fundicin blanca. d) fundicinmaleable. Imagen tomada de Introduccin ala ciencia e ingeniera de los materiales,Volumen 1. Escrito por William D. Callister.Pg. 371

3.1 Fundicin gris: Los contenidos de carbono y

de silicio de la fundicin gris varan entre 2.5a 4.0 y 1.0 a 3.0%, respectivamente. En lamayora de las fundiciones grises el grafitoaparece como escamas o laminas, dentro deuna matriz de ferrita o de perlita; la

microestructura o de perlita; lamicroestructura de una fundicin gris sereproduce en la figura2a. El nombre defundicin gris procede del color de lasuperficie fracturada, el cual se debe a la

presencia de estas escamas.[6]

Mecnicamente las fundiciones grises son, aconsecuencia de su microestructura,comparativamente frgiles y poco resistentesa la traccin; pues las lminas de grafitoactan como puntos de concentracin de

tensiones al aplicar un esfuerzo de traccinexterior. La resistencia y la ductilidad a losesfuerzos de compresin son muy superiores.Las fundiciones grises presentan algunaspropiedades muy caractersticas y tiles,

como por ejemplo la efectividad en elamortiguamiento de la energa vibracional.Adems, la fundicin gris tiene altaresistencia al desgaste. Por otro lado, a latemperatura de colada, tienen elevada fluidez,lo que permite moldear piezas de formaintrincadas y tambin presentan pocacontraccin. Finalmente, la fundicin gris esuno de los materiales metlicos ms baratos. [6]

3.2 Fundicin dctil (o esferoidal)

Adiciones de pequenas cantidades demagnesio y/o cerio a la fundicion gris enestado liquido producen diferentesmicroestructuras, en las que el grafito enlugar de escamas forma esferoides, queoriginan distintas propiedades mecanicas. Deeste modo resulta la fundicion ductil oesferoidal, cuya microestructura tipica se

muestra en lafigura 2b. La matriz que rodeaa los esferoides de grafito es ferrita y perlita,dependiendo del tratamiento termico; en lapieza solo moldeada es perlita, sin embrago,un calentamiento a 700C durante varia horasla transforma en ferrita. La fundicion ductil esmas resistente y mas ductil que la gris degrafito laminar. La fundicion ductil tienepropiedades mecanicas parecidas a las delacero. Por ejemplo, la fundicion ductilferritica tiene una resistencia a la traccioncomprendida entre 380 y 480 MPa y unaductilidad del 10% al 20%. Este material seutiliza para fabricar valvulas, cuerpos debombas, cigueales, pistones y otroscomponnenetes del automovil y demaquinaria.[6]


3.3 Fundicion blanca y fundicion maleable:En las fundiciones bajas en carbono(que contenga menos del 1.0 % Si) a elevadasvelocidades de enfriamiento, la mayoria delcarbono aparece como cementita en lugar de

grafito. La superficie de la rotura de estaaleacion tiene una tonalidad blanca y sedenomina fundicion blanca. En lafigura 2csereproduce una fotomicrografia de lamicroestructura de la fundicion blanca que seha enfriadodurante el moldeo; en el interior

se forma fundicion gris. A consecuencia de lagran cantidad de fase cementita, la fundicionblanca es extremadamente dura y muy fragil,hasta el punto de ser inmecanizable. Suaplicaion se limita a componentes de gran

dureza y resistencia al desgaste y sinductilidad, como por ejemplo los cilindros delos trenes de laminacion. Generalmente laafundicion blanca se obtiene como producto departida para fabricar fundicion maleable.Calentando la fundicion blanca atemperaturas comprendidas entre 800 y900C durante periodos prolongados detiempo en atmosfera neutra (para prevenir laoxidacion), la cementita se descompone y

forma grafito en forma de racimos o rosetasdentro de una matriz ferritica o perlitica. Laestructura de la matriz depende de lavelocidad de enfriamiento. Sus aplicacionesmas representativas son tubos de direccion,engranajes de transmision y cajas dediferencial para la industrial automovilistica,rebordes, muelles tabulares y partes devalvulas para ferrocarriles, marina y otrosservicios.[6]

4.0 Pasos para realizar metalografia

Para realizar la prctica se debe indagar sobrelos siguientes aspectos:

Proceso de seleccin, corte y montaje deprobetas para metalografa.

Teora involucrada en los procesos de:desbaste grueso o esmerilado, desbastefino o lijado y pulido de probetasmetalogrficas

Empleo y aplicacin de lassuspensionesabrasivas ms comunes utilizadas en elpulido.

ASTM E3 - 11

Gua estndar para la preparacin de muestrasmetalogrficas.

El objetivo principal de los exmenesmetalogrficos es revelar los componentes yla estructura de los metales y sus aleacionespor medio de un microscopio electrnico debarrido ptico o de luz. En casos especiales,el objetivo del examen puede requerir el

desarrollo de menos detalle que en otroscasos, pero, bajo casi todas las condiciones, laseleccin y preparacin de la muestraadecuada es de gran importancia. [10]

Para preparar las muestras que se deseanobservar microscpicamente, se efectan lassiguientes operaciones:

4.1 Eleccin y corte de la muestra

La primera dificultad con que se encuentra elmetalgrafo es la eleccin de la muestra. Sise trata de estudiar el fallo de un material, lamuestra se tomara de la zona ms prximaposible al punto en que se ha producido el


fallo y se compara posteriormente con otraobtenida en la seleccin normal. [5]

Para esta parte del proceso metalogrfico sedebe tener en cuenta la muestra se debeafectar lo menos posible, ya que, cualquiercambio en la temperatura altera suspropiedades, por lo tanto, se debe controlar sutemperatura usando un lquido refrigerante.

Existen distintos tipos de discos en lasmquinas de corte:

Reforzado: Son aquellos quecontienen Carburo de silicio oaluminio. Son los ms apropiados.

No reforzado: Son aquellos que nocontienen Carburo de silicio oaluminio.

Figura 3.La mquina de corte por abrasin, ocortadora metalogrfica Multicut90M de EDEMET . Imagen tomada del sitio:http://www.edemet.pe/index.php?pag=2&o=a&id=18(Fecha de actualizacin: 12 de abril de 2014)

4.2 Encapsulado de muestras

Esta parte del procedimiento ayuda a teneruna mejor manipulacin de la muestra.

Generalmente, la encapsulacin se realiza conresinas fenlicas, o resinas de polister, pues

la temperatura en las que se realiza elencapsulamiento no debe afectar la estructurade los materiales, y estas resinas se clasificancomo inertes.

4.3 Desbaste

La finalidad del desbaste no es otra que la depreparar la superficie para el pulido,eliminando las capas distorsionadas, yobtener una superficie plana, ya que elmicroscopio tiene una pequea profundidadfocal. Si la probeta es de material blando, sepuede nivelar utilizando una lima fina, la cualdebe manejarse mediante el movimiento devaivn sin hacer apenas presin. [5]

Despus de un desbaste rstico de la

superficie, la cual se examina para estarseguro de que forma un plano, se procede aldesbaste fino con papel del esmeril. Se pasanpor lijadora de cintas o, sencillamente, sobrepapel de lija apoyado en una superficie planade vidrio. Estos papeles tienen incrustada unacapa de carborundo (CSi) o corindn (Al2O3).Se debe determinar la granulometra y seutiliza una serie de lijas, de modo que lasprimeras sean de grano grueso y las ultimasde grano fino. Se pasa de un papel al otrocuando se ha logrado quitar las rayasintroducidas en el anterior papel. La maneraprctica de hacerlo consiste en frotar laprobeta de modo que las rayas del nuevopapel formen con los anteriores ngulos de 90; se sabe que se ha llegado al final deldesbaste en este papel cuando se ven todas lasrayas en una direccin. Luego se insiste unpoco, de modo que cuando menor sea lagranulometra, ms debe insistirse.[5]

Cada paso no ha de requerir ms de dos a tresminutos, y si no se consigue as un buenresultado, es seal de que en dicho paso seemplea un abrasivo demasiado fino.[5]

El balanceo es la mayor dificultad en eldesbaste, pues una vez conseguida unasuperficie plana, la probeta pueda desviar suorientacin e iniciarse el desbaste segn otroplano ligeramente inclinado con respecto alanterior, y as queda un surco entre los dos,


simplemente porque se ha querido mantenerla probeta con demasiada rigidez.[5]

Hay que tener sumo cuidado en que laspartculas abrasivas de un papel no pasen alpapel siguiente, pues entonces se producen

huellas profundas que no se eliminaran por eldesbaste sucesivo, y, as mismo, se ha delavar bien la probeta con agua corriente,despus de cada paso.[5]

El desbastado de una aleacin frgil requiereun gran cuidado, y el mejor mtodo puede sermuy distinto del ms conveniente para unmaterial tenaz. Normalmente se sueleemplear el desbaste en hmedo.[5]

4.4 Pulido

La muestra, luego de ser devastada se pasapor unos paos, dispuestos sobre un discorotatorio, con un entramado especialdiseados en polister o algodn. Estos paosson impregnados de abrasivos que suelen sersuspensiones de almina, que midenaproximadamente de 1 a 3 micras, o pasta dediamante.

La probeta se debe girar en sentido contrarioal del disco. Adems, se debe tener en cuenta

las revoluciones con las que gira el disco,puesto que, si gira con mucha velocidad sepuede desperdiciar las partculas abrasivas.Otro aspecto importante es que no se debedejar secar el pao, ya que, manchara laprobeta, s esto sucede se debe humedecercon ms liquido abrasivo. La presin tambines un factor que afecta el proceso, pues si sehace mucha sobre la probeta deja colas decometa sobre la misma. Estas colas decometa tambin se podran presentar porquedurante el proceso no se gir la probeta,

ocasionando estas huellas sobre la muestra.Este proceso se realiza hasta que la muestraadquiera un brillo o un acabado tipo espejo.Otra forma es mirar alternadamente en elmicroscopio, si no se encuentran rayas, nimanchas, se puede considerar que la probetaesta lista.

Figura 4. Instrumentos para realizar elpulido.

Imagen tomada dehttp://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/metalograf%EDa.pdf(Fecha de actualizacin: 14 de abril de 2014)

4.5 Pulido electroltico

El mecanismo general est asociado a ladisolucin andica, las aristas salientes y lasprotuberancias de la probeta desbastada quese eliminan por dilucin selectiva, mientrasque los valles existentes entre las salientes

quedan protegidos porque en ellos lavelocidad de disolucin es mucho menor.El pulido electroltico disminuyenotablemente las distorsiones superficialesproducidas durante el pulido mecnico. Evitala formacin de capas distorsionadas en lasuperficie pulida de la muestra. Es ideal parametales blandos, aleaciones monofsicas yaleaciones que endurecen por deformacin.Como desventaja se encuentra la destruccinparcial o total de las inclusiones no metlicaspor reacciones qumicas con los electrolitos

utilizados. Tambin algunos electrolitosactan sobre los bordes de las microfisuras yhacen que las mismas se agranden y a su vezproduzcan un redondeo de sus bordes. Deacuerdo a las circunstancias, los mtodos depulido electroltico ms utilizados son:


Pulido en celda electroltica. Pulido por medio de equipos automticos. Pulido local por medio del mtodo tampn.

Figura 5. Esquema de un tipo de pulidoelectroltico.Imagen tomada de: Metalografa. Escrito por

Francisco J. Gil Mur,Gil Mur, Francisco, JosM. Manero Planella. Pg. 16.

4.6 Ataque qumico:

Las muestras pulidas para una observacinmicroscpica, deben ser sometidas a algnprocedimiento que haga visible la estructuracristalina y que algunas veces, permitirreconocer impurezas, apreciar con

aproximacin la proporcin de los metales dela aleacin, determinar el tipo de losconstituyentes de estructura, etc.[7]

El procedimiento que se aplica con msfrecuencia es el ataque qumico que consisteen poner la superficie pulida en contacto conalgn reactivo, por cierto tiempo. Por logeneral, esta operacin se hace en frio y suduracin es muy variable.[7]

Puede tomarse la muestra y dejar caer sobre

ella algunas gotas del reactivo, movindolasimultneamente para que el ataque seaparejo en toda su extensin.[7]

Se observara que, por accin del reactivo, lamuestra se empaa lentamente. El ataquedebe suspenderse tan pronto como se pierdael brillo de la superficie. Para suspender elataque, se debe tener a mas el ter-alcohol (o

solamente alcohol), del cual se deja escurrirun chorro en la superficie de la muestra conayuda de un poco de algodn. Cuando ya setiene experiencia, se hace esta operacin porinmersin, sin dejar de sujetar la muestraentre los dedos.[7]

En realidad, la apreciacin del momento enque se debe suspender el ataque qumico escuestin que no puede aprenderse sino entrabajos prcticos. El handbook nosproporciona algunos tiempos aproximadossegn cada material, y cada solucin.

Algunas veces las muestras, por estarexcesivamente atacadas, no permitenobservar correctamente su estructura. Estasmuestras podran inducir a error un operador

inexperto. Deben ser pulidas de nuevo, en losltimos discos de pao, para eliminar la capaque ocult la superficie y atacarlasnuevamente durante menor tiempo o con unreactivo ms dbil. Adems, la duracin deataque debe ser menor para las observacionescon aumentos mayores y viceversa.[7]

Existen diversos mtodos de ataque:

4.6.1 Pulimento y ataque simultneos

(relieves)

Al pulir una muestra, si algn conconstituyente de la masa metlica es muchoms blando que otro, puede gastarse ms. Losgranos ms duros quedaran en relieve y laestructura de la muestra ser ms visible almicroscopio. Este caso suele ocurririnvoluntariamente y aunque no esprecisamente un ataque, puede ser deutilidad.[7]

Si el pao, contra el cual se frota la muestra,

se le coloca una pasta esmeril, o algn cuerpoque haga las veces de tal, se producir elmismo caso. Se han empleado con tal fin elsulfato de bario y el de calcio.[7]

Por otra parte, la sustancia interpuesta puedeactuar qumicamente, a la vezmecnicamente. Se usaron, en los primerostrabajos metalogrficos de Floris Osmond, el


extracto de orosus y la solucin acuosa denitrato de amonio al 2%.[7]

4.6.2 Ataque por oxidacin

Al calentar la muestra, previamente pulida, en

contacto con el aire, se produce la oxidacinque hace visible su estructura. La muestrapuede sostenerse sobre la fuente de calor porcualquier procedimiento, tal como una lminametlica, rejilla, etc.[7]

Tabla 1. Agentes Qumicos para el ataque [8]

Este mtodo est indicado para reconocer losfosfuros en los arrabios o en los aceros.[7]

6.2.3 Ataque por reactivos qumicosEs el mtodo actualmente ms usado. Los

reactivos pueden actuar de diferentesmaneras:

Como disolventes. Por coloracin. Por depsito de un metal.[7]

REACTIVO COMPOSICION APLICACION

Acido ntrico (Nital 2%) Acido ntrico 2 cm3Alcohol 100 cm3

Aceros, Hierros,Fundiciones

cido Pcrico (Picral) cido pcrico 4 grs.Alcohol 100 cm3

Aceros de baja aleacin

cido clorhdrico HCl concentrado 1 cm3Agua 100 cm3

Aceros templados

Reactivo de Bolton cido pcrico 6 grs.Alcohol etlico 78 cm3cido 2 m3Agua 20 cm3

Fundiciones

cido Ntrico concentrado cido ntrico concentrado50 cm3

Latones +

Persulfato de amonio Persulfato de amonio 10grs.

Agua 100 grs.

Cobre y sus aleaciones

Cloruro frrico cido Cloruro frrico 5 grs.Agua 5 cm3cido clorhdrico 30 cm3Alcohol isoamilico 30 cm3Alcohol 96 30 cm3

Cobre, zinc y sus aleaciones

cido Ntrico A) Diluido enconcentraciones de 0,5, 1, y10%B) cido ntrico diluido enalcohol

Zinc y eutctico Zn-Al

cido fluorhdrico cido fluorhdrico 5 ml

Agua 99,5 ml

Aluminio


7.0 Examen de visin directa: Este examenes muy til y debe hacerse siempre. Unapersona con experiencia puede identificar elmaterial por su aspecto y peso, y el uso a quese dedica. La observacin de la muestra es a

tamao natural, pero aun as, con frecuenciade hace el anlisis de gran valor sobre tododespus de pulir las probetas y tratar lasuperficie con un agente qumico.

7.1 Tamao del grano:

Para poder realizar mediciones sobre lasimgenes obtenidas en el microscopio esnecesario ajustar el tamao de la imagen en elpapel de manera que no se modifique la

magnificacin obtenida mediante elmicroscopio. En las imgenes de abajo semidi, mediante la observacin de unareglilla en el microscopio, el tamao real delas imgenes observadas. A partir de estopuede ajustarse el tamao de las imgenespara que no se vea modificado el zoomobtenido mediante el microscpico.[11]

Mtodo estndar para la determinacin del

tamao del grano:

En la norma ASTM E112 se describedistintos mtodos para la medicin deltamao del grano los cuales de clasifica deacuerdo:

Procedimiento de comparacin Procedimiento planimetrico Procedimiento de intercepcin Lineal Circular: 1circulo ,3 crculos.[11]

Procedimiento de Comparacin: involucrala comparacin de la estructura de grano conuna serie de imgenes graduadas.

El procedimiento de comparacin se aplicarcompletamente a materiales recristalizadoscon granos equiaxiales.[11]

Figura 6. Tamao de grano (Mtodos deprueba estndar para Determinar Tamaopromedio del grano) Tomada dehttp://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/practicas/practica4/grano.htm fecha derevisin 15 de abril 2014.

Procedimiento Planimtrico: involucra elconteo del nmero de granos dentro de unrea determinada. El tamao de grano G

se calcula a partir de las tablas 4 y 5 de laNorma ASTM E112. [11]

= . =

= . = .

= . ( + 2 )


Procedimiento de interseccin: Involucra elconteo de los granos interceptados por unalnea de ensayo o el numero de intercesionesde la lnea con los bordes de grano. Laimagen de abajo muestra las distintas

geometras utilizadas en la medicin deltamao de grano mediante el procedimientode interseccin. Las cuatro lneas rectas de laimgen corresponden al mtodo de Heyn. Elmtodo de Hilliard utiliza una circunferenciageneralmente de 100, 200 o 250 mm depermetro. Las tres circunferencias de laimagen corresponden al mtodo de Abrams(entre las tres suman una longitud de500mm).[11]

Figura 7.Patrn de prueba para el recuentode Intercepcin, tomada de Normas ASTME112 (Mtodos de prueba estndar paraDeterminar Tamao promedio del grano)

Reglas de conteo:Una intercepcin es un segmento de la lneade ensayo que pasa sobre un grano. Una

interseccin es un ponto donde la lnea deensayo es cortada por un borde de grano.Cualquiera de los dos puede contarse conidnticos resultados en un materialmonofsico. Cuando se cuentanintercepciones, los segmentos al final de lalnea de ensayo que penetran dentro de ungrano, son anotados como media

intercepcin. Cuando se cuentanintersecciones, los puntos extremos de lalnea de ensayo no son intersecciones y noson contados excepto cuando tocanexactamente un borde de grano, entonces

debe anotarse interseccin. Unainterseccin coincidente con la unin de tresgranos debe anotarse como 1 1/2.[11]

= /

= 6.643856 log10 3.288

8.0 Conclusiones

De acuerdo a lo mencionado anteriormente,se podra decir que, aunque algunaslimitaciones, un anlisis metalogrfico nospuede llegar a mostrar los procesosmecnicos y trmicos por los cuales unmaterial ha pasado.

Este anlisis tambin sirve como herramientapara definir ciertas caractersticas delmaterial, tales como, tamao de grano,distribucin de las fases que componen unaaleacin, inclusiones no metlicas, quepuedes afectar las propiedades mecnicas delmetal.


9.0 REFERENCIAS

[1] E. Paul DeGarmo, J. Temple Black,Ronald A. Kohser (1988) Materiales y

procesos de fabricacin. 389-390.

[2] George Louis Kehl, Francisco Muoz delCorral. (1963). Fundamentos de la prcticametalogrfica. Tercera edicin.3, 64,65

[3] A. P. Guliev, Metalografa, Tomo I,(1990)

[4] Donald R. Askeland. Pradeep P. Fulay.

Wendelin J Wright Ciencia e ingeniera demateriales.495, 493, 494, 497-498.

[5] F. R. Morral,Emilio Jimeno,P. MoleraMetalurgia general Volumen 2. 697,698.

[6] William D. Callister. Introduccin a laciencia e ingeniera de los materialesVolumen 1 371-375.

[7] R. L. Bernau. Elementos DeMetalografa y de Acero al Carbono 82,83.

[8]http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf fecha derevisin 12 abril 2014.

[9]http://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.html fecha de revisin 12abril 2014.

[10] ASTM E3-01 Standard Practice forPreparation of Metallographic Specimens.

[11]ASTM E112 13 Standard TestMethods for Determining Average GrainSize.
http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdfhttp://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdfhttp://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdfhttp://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdfhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0261.htmlhttp://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdfhttp://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf

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Articulo Metalografia Karen Echeverry Natalia Salazar