Alumnos Manual Practicas Materiales Metalografia

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INSTTUTO TECNOLOGICO DE TOLUCA

PRACTICAS DE LABORATORIO

SECCIÓN METALOGRAFICA

INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALES EN INGENIERIA

ING. J. JESUS DE LUNA PADILLA

DEPARTAMENTO DE METAL-MECANICA

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ÍNDICE

Manual de Prácticas de Laboratorio

-Sección Metalografía-

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….4

PRÁCTICA 1.- Descripción y operación del equipo………………………………..5

PRÁCTICA 2.- Toma de la muestra y ahogamiento de la misma………………...9

PRÁCTICA 3.- Lijado y pulido de la muestra; observación al Metaloscopio del rayado de la

misma……………………………………………………………………...14

PRÁCTICA 4.- Observación del grafito en fundición blanca……………………..18

PRÁCTICA 5.- Observación del grafito en fundición gris………………………...24

PRÁCTICA 6.- Defectos de las piezas de hierro gris……………………………..28

PRÁCTICA 7.- Estructura de una fundición gris (en la cual se observa grafito laminar, ferrita y

perlita laminar)………………………………………………………..31

PRÁCTICA 8.- Observación de impurezas en los aceros (inclusiones no

metálicas)………………………………………………………………………………35

PRÁCTICA 9.- Observación del tamaño del grano austentitico…………………39

PRÁCTICA 10.-Nitruración…………………………………………………………..43

PRÁCTICA 11.- Observación de carburos…………………………………………47

PRÁCTICA 12.- Observación de la estructura de bronces………………………53

PRACTICA 13.- Prueba de impacto . ………………………. 65

PRACTICA 14.- Prueba de flexión ……………………………………………….. 64

PRACTICA 15.- Pruebas de dureza ……………………………………………….66

PRACTICA 16.- Pruebas de fatiga …………………………………………………72

PRACTICA 17.- Prueba de termofluencia …………………………………………76

PRACTICA 18.- Prueba de tensión deformación …………………………………76

ANEXOS …………………………………………………………………….90

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INTRODUCCIÓN

La estructura de un material (los átomos, las celdas unitarias y la micro estructura), está íntimamente relacionada con las propiedades características y el desempeño del material al ser utilizado, propiedades físicas y mecánicas tales como dureza, elasticidad, ductibilidad y maleabilidad de los materiales y aleaciones, se encuentran estrechamente ligadas como su composición estructural y están determinadas por su composición estructural. Los metales y aleaciones que a simple vista parecen cuerpos homogéneos sólidos, observados al microscopio, resultan en la mayoría de los casos formados por diminutos cristales, siendo esta contextura de los materiales y aleaciones, lo que conocemos con el nombre de microestructura. De esto se deriva la gran importancia de la metalografía, la cual no se reduce meramente al examen visual o microscopio de los metales o aleaciones, sino que ahora comprende todos los métodos empleados en el estudio de la constitución y la estructura interna, así como la influencia que ambas ejercen sobre las propiedades físicas y mecánicas de los mismos. Cualquier tipo de ingeniería, es auxiliada con este tipo de análisis para lograr el conocimiento de las principales propiedades físicas y mecánicas, las cuales se relacionan en forma directa con la microestructura.

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METALOGRAFIA

PRACTICA No. 1 TITULO: Descripción y operación del equipo. OBJETIVO: Que el alumno se familiarice con los aparatos correspondientes a una sección de metalografía. DESCRIPCIÓN: Los aparatos principales en una sección metalografía son: a).- Cortadora b).- Prensa de Montaje para probetas c).- Pulidora d).- Microscopio e).- Barómetro A).- Las partes principales de la cortadora son: 1.- Tanque para la recirculación del refrigerante; este refrigerante puede ser aceite soluble (selval de 1.2 lts). 2.- Rebosadero; conocido como trampa para sedimentos, lugar donde se recolecta el material de desperdicio resultante del corte. 3.- Bombas de refrigerante. 4.- Palanca de operación o elevación; con esta palanca se logra poner en contacto la probeta con el abrasivo y realizar el corte; la presión debe ser gradual y continua para evitar calentamientos que alteren la estructura de los metales. 5.- Tornillo de Montaje; con este se sujeta la pieza de donde va a obtener la muestra para analizar. 6.- Motor. 7.- Cubierta del bastidor de la rueda; Antes de operar la cortadora es necesario que ensamble para lograr la administración de refrigerante sobre el disco. 8.- Válvula del Refrigerante.- Sirve para regular la alimentación del refrigerante. 9.- Interruptor del motor. 10.- Bridas para la sujeción del abrasivo.

B).- Prensa de Montaje de Probetas.

1. Manómetro hidráulico.- Nos marca la presión requerida, que en este caso es de 4,200 lb./in2. 2. Gato hidráulico.- Se utiliza para subir y la platina. 3. Molde.- Consta de 3 partes: Cilindro, base y émbolo, este tiene un orificio en la parte superior

donde se introduce el termómetro. 4. Disipador de calor.- Se utiliza para enfriar la muestra. 5. Horno eléctrico (110 volts). 6. Termómetro.

Accesorios: Frascos de Polvos de Bakelita de 3 diferentes colores y transópticos termoplásticos. Guantes: Para recibir la muestra ahogada y preparada cuando se expulsa del cilindro. Eyector: Para aplicar los silicones y evitar la adherencia de bakelita a las paredes del molde.

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C.-Pulidora de probetas metalográficas. Consta de: 1.-Platos (base para el pulido) 2.-Porta probeta 3.-Motor con regulador de velocidades 4.-Discos de lija autoadhesivos de diferente granulometría. 5.-Paños o telas especiales para el pulido. 6.- Lubricantes. 7.-Grifo para la alimentación del agua.

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MICROSCOPIA METALOGRÁFICO El microscopio metalográfico nos permite la observación de materiales no transparentes. Responde a las condiciones esenciales para ofrecer una imagen clara con todos los aumentos normales hasta 1500X y haciendo posible la observación de la estructura de los metales, nos permite la toma fotográfica del formato circular. La fuente luminosa está constituida por una lámpara de filamento concentrado de 6v, 30w. Las partes principales son: 1.-Fuente de Luz. 2.-Condensador. 3.-Filtros de Absorción. 4.-Diafragma central de iluminación para campo oscuro. 5.-Diafragma de Abertura 6.-Lente auxiliar para campo oscuro. 7.-Diafragma de campo. 8.-Prisma desviador. 9.-Lente 10.-Lámina semireflectora. 11.-Objetivo intercambiable. 12.-Espejo movible. 13.-Ocular intercambiable para visión directa. 14.- Prisma desviador. 15.-Ocular fotográfico intercambiable. 16.-Espejo. 17.-Plano de imagen fotográfica. 18.-Vidrio Esmerilado.

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OPERACIÓN: Conectar en la toma del transformador la clavija del cable unido a la lámpara. Remover la cubierta de protección colocada sobre el porta objetos. Colocar los objetivos en los patines. Insertar a fondo en el porta objetos el patín con el objetivo deseado (para centrar la luz, usar el objetivo 10X). Colocar una probeta pulida y fijarla en la muelle adecuada. Insertar un ocular, por ejemplo 5X en el tubo portaoculares. Excluir todos los filtros colocados en el pabellón portalámpara. Cambio del Aumento Visual.- El aumento visual esta dado por el por el producto del aumento del objetivo por el del ocular. Por ejemplo, usando el objetivo 40X con el ocular 5X, se obtiene un aumento total igual a 200X. Para variar al aumento basta cambiar ocular u objetivo o ambos.

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METALOGRAFIA

PRATICA No 2 TITULO: Toma de la muestra y ahogamiento de la misma. OBJETIVO: Que el alumno adquiera habilidad en el manejo del equipo de la Sección correspondiente. PROCEDIMIENTO: La muestra debe ser representativa del material a examinar, para poder encontrar las características verdaderas del material, por ejemplo: si una pieza se rompió durante el servicio, la probeta seleccionada debe obtenerse de la región particular de la fractura, para que pueda darnos el máximo de información podemos tomar otra en una sección normal y sana para comprobarla y ver mas claro el problema; cuando se estudian metales laminados es conveniente tomar probetas transversales y longitudinales con relación a la dirección de la laminación, cuando se trate de piezas fundidas es preferible tomar la probeta de toda su sección, para estudiar la diferencia de estructura en todos los bordes y el interior. Es de especial interés el examen de los bordes de los materiales forjados y laminados porque pueden revelar zonas decarburadas. Cuando se trata de cortar una probeta que sea relativamente blanda se procede mediante una sierra o segueta mecánica o manual; cuando se trata de materiales fundidos que sean frágiles se puede tomar la muestra rompiéndola mediante martillo y separar una porción de ella, cuando se trata de materiales duros; que no se pueden cortar con facilidad se usan discos cortadores especiales con flujo de refrigerante durante el corte. Cuando se trata de aceros aleados o piezas templadas, habrá que asegurarse de una buena refrigeración, ya que si no se logra esto, es muy factible que durante el corte se altere radicalmente la estructura original, por lo menos en la superficie del corte a consecuencia del calor desarrollado; lógicamente no podemos tomar una muestra con un corte mediante oxiacetileno u otro método análogo. Las probetas de manejo mas cómodas son aquellas cuya altura es de 12 a 15 mm., y sus dimensiones de superficie a pulir son de 20 a 25 mm., de diámetro, esta relación de ancho altura nos permite tener una superficie desbastada y pulida y bien plana con el mínimo de fatiga del operario. Selección del abrasivo La dureza y composición del material que se va a cortar nos determina el tipo de disco abrasivo para corte que debe usarse. El disco debe usarse en forma continua, con lo cual se logra que el corte sea rápido y que no se produzcan quemaduras, virutas o rebabas muy grandes.

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El siguiente cuadro muestra algunos discos abrasivos y sus aplicaciones: DESCRIPCION

TIPOS DE METALES A CORTAR

-Rueda abrasiva de oxido de aluminio -Rueda abrasiva de silicón carbide No. 10-4124 AB -Rueda abrasiva de oxido de aluminio con superficie endurecida No. 10-4118 AB -Rueda abrasiva de consistencia suave No. 10-4114 AB -Rueda abrasiva No. 10-4127 AB -Rueda abrasiva No. 10-4130 AB -Rueda abrasiva Diamond Rimlock No. 11-4109 -Rueda abrasiva No. 10-4122

Metales ferrosos Metales no ferrosos Metales suaves y semiduros Metales de dureza media Metales delgados y delicados Para hacer el corte de metales en seco Metal pequeño, tubos Metales ferrosos incluyendo uranio, titanio y zirconium.

Cortada la muestra se procede a ahogársele en bakelita, operación que se lleva a efecto en la Prensa Universal como a continuación se detalla: a) Se limpia completamente el cilindro, evitando que tenga sólidos y pelusas y enseguida se le aplica

un baño de silicones para evitar que la bakelita se adhiera a la paredes del cilindro. b) La muestra se coloca dentro del cilindro con la cara que fue cortada, hacia abajo, haciendo contacto

con el molde base. c) Se pesan aproximadamente 10 grs. de bakelita y se vierten dentro del cilindro en donde ya se

encuentra la muestra, colocando posteriormente el embolo de presión, el cual lo comprimirá. d) Colocar el molde en la platina deslizante e inmediatamente cubrirlo con el horno. e) La bakelita recibe dentro del cilindro un calentamiento gradual hasta llegar a 90OC que es lo

necesario para poder aplicar una carga bruta que no rebase las 4200 lb/plg2 y lograr una desgasificacion (esta operación se lleva a cabo varias veces cerrando y abriendo la válvula de alivio y presionando). En seguida se debe dejar que la temperatura se eleve hasta 150oC para lograr que la bakelita alcance su grado de fusión, y se deja que permanezca de 5 a 7 minutos, después de transcurridos estos minutos se aplica una carga de 4200 lb/plg2 para lograr un modelo apropiado. Después de aplicada esta carga se desconecta el horno y se coloca en su soporte.

f) Se colocan los disipadores cubriendo el molde, auxiliándose de un ventilador para acelerar el enfriamiento y expulsar la muestra más rápidamente. Como al enfriar baja la presión es necesario mantener la carga de 4200 lb/pulg2 cuantas veces baje, esto se deja de hacer cuando al termómetro llegue a una temperatura de 50º C.

g) Por ultimo se procede a la expulsión del montaje terminado, para lo cual se lleva el conjunto del molde hasta el orificio apropiado para dicha expulsión. Esta operación se efectúa con guantes para evitar que la muestra se golpee.

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METALOGRAFIA CUSETIONARIO DE LA PRCATICA No. 2

1. ¿Es impredecible la elección cuidadosa de la probeta?

2. ¿Sobre qué bases seleccionaría un abrasivo para hacer el corte?

3. ¿En que forma llevaría a cabo el corte de un material laminado?

4. ¿En que forma llevaría a cabo el corte en piezas fundidas?

5. ¿Tiene alguna importancia el no permitir que la probeta se caliente demasiado?

6. ¿Explique brevemente que precauciones debe tenerse al realizar el ahogamiento?

7. ¿Para un metal de consistencia suave o semiduro qué tipo de abrasivo utiliza?

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METALOGRAFIA

PRATICA No 3

TITULO: Lijado y pulida de la muestra, observación al Metaloscopio del rayado de la misma. OBJETIVO: Que el alumno adquiera habilidad en las operaciones de lijado y pulida. PROCEDIMIENTO: Cuando se extrae la muestra de la prensa se procede al pulido utilizando para tal efecto papeles de esmeril, aluminio, oxido de magnesio ó magnesia calcinada. Al iniciar las operaciones de pulido debe tenerse en cuenta el estado de la probeta. En caso de que la probeta venga con algunos bordes, es necesario colocar primeramente el plato portalija No. 180 o sea el de grano no muy grueso para llevar a cabo el desbaste. En seguida se coloca el plato portalija No. 240 para darle un acabado más fino y así sucesivamente hasta obtener un perfecto lijado. Al final se le aplica el plato porta paño que contiene el disco de franela, al cual, (al estar trabajando) se le aplican unos puntos de diamante alrededor del centro del disco extendiéndose sobre el con una espátula, el diamante sirve aproximadamente para 100 operaciones de pulido. Al utilizar este plano porta paño FR-L hay que tener en cuenta que el suministro de lubricante para alejar las escorias y evitar ensuciar los granos de diamante que quedan utilizables para otros ciclos de pulido. Durante la operación anterior deben hacerse observaciones al microscopio cada 10 ó 15 segundos (según el contenido de carbón) para ver que no tengan rayaduras, en caso de que las tenga, girar la probeta 90º para hacerlos desaparecer; en cada observación debe hacerse un lavado con alcohol etílico o metanol. Cuando se desea observar la estructura del grafito no se debe atacar la muestra, solo se lava con las substancias anteriormente señaladas. Si se desea observar la micro estructura del material, entonces se le atacara con una solución de acido nítrico en alcohol al 5%. Durante las operaciones de pulido, desplazar lentamente la probeta a lo largo del radio del disco para evitar que las huellas de trabajo sean en la misma dirección. Si aparece cualquier huella mas gruesa girar 90º la probeta y así continuar la operación hasta que desaparezcan las huellas procedentes.

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La velocidad de rotación del disco debe ser para los granos más gruesos de 260 r.p.m. y 130 r.p.m. para los demás. NOTA: La operación de pulido puede hacerse semiautomaticamente por medio de una serie de pesas que se colocan en el brazo porta-probetas apara ejercer una presión de ésta contra el disco abrasivo. Las pesas con que viene equipada está maquina son las siguientes:

Pesa No. 1 De 250 grs “ “ 2 “ 450 “ “ 3 “ 600

Para eliminar las rayaduras y garantizar un pulimiento uniforme se imprime la muestra un movimiento lento contario al giro del disco. Se examina la muestra y si está exenta de rayas, se le somete a un buen lavado y se seca posteriormente con gamuza. Si examinada la muestra a 50 aumentos se ven rayas escasas y poco profundas se puede considerar como útil; si por el contario muestra muchas rayas será necesario volverla a pulir con lija de grano final. Deberá hacerse un examen de la muestra, previo al ataque, en dicho examen es fácil observar fisuras, y otros defectos. El ataque, a base de un reactivo, actúan por disolución gradual del metal desde la superficie hacia las capas interiores; con el objeto descubrir los detalles estructurales del metal ensayado.

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METALOGRAFIA

CUSETIONARIO DE LA PRCATICA No. 3

1. ¿Por qué causas debe girarse la probeta a 90º al pasar de una lija a la siguiente?

2. ¿Tiene alguna importancia la total eliminación de las rayas en la cara pulida?

3. ¿Qué función tiene el lubricante que se le aplica al paño con diamante?

4. ¿Si se desea observar la estructura del grafito qué operación debe llevar a cabo?

5. ¿Cuándo se desea observar la micro-estructura, qué solución utiliza y para qué?

6. ¿Por qué no debe tocarse con el dedo la superficie pulida?

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METALOGRAFIA

PRATICA No 4

TITULO: Observación del grafito en fundición blanca. OBJETIVO: Que analice el alumno el comportamiento que sufre este tipo de fundición y sus aplicaciones. EQUIPO UTILIZADO: Ø Cortadora. Ø Prensa. Ø Pulidora. Ø Microscopio. Ø Papel lija No. 180, 240, 400, 600. Ø Paño F.R.L. con pasta de diamante. Ø Aceite.

DESCRIPCIÓN: Las fundiciones blancas se caracterizan por ausencia absoluta de grafito, en las cuales comprenden 2 componentes, la cemita (de origen variable) y la perlita. Todas estas fundiciones tienen a la temperatura ordinaria, su punto figurativo en el campo “FERE” de la grafica (fig. no. 5). Las fundiciones blancas se clasifican como sigue: Ø Fundiciones blancas hipoeutecticas ( 1.7% C 4.3% ) Ø Fundiciones blancas eutecticas ( % C= 4.3 ) Ø Fundiciones blancas hiperectcticas ( % C> 4.3 )

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Todas las fundiciones contienen elementos extraños en una proporción notable, de tal manera que una fundición blanca ordinaria solo contiene un 93% de hierro con un 3% ó 4 % de carbono. La obtención de una fundición blanca está favorecida por la presencia de manganeso, el cual, al provocarnos la formación de la cemita CF no permite la precipitación del grafito. Para `poder establecer el equilibrio meta-estable es necesario tener un enfriamiento rápido, esto quedaría asegurado, generalmente, por la colada en coquilla, es decir en lingoteras. Para tener un conocimiento pleno de la constitución de las fundiciones blancas a una temperatura ordinaria se estudiara la solidificación y el enfriamiento de 2 fundiciones blancas, las cuales serán hipoeutectoides e hipereutectectica asimilándolas a 2 aleaciones binarias hierro-cemento.

Fundición blanca hipoeutectica C=3%

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PROCESO DE SOLIDIFICACIÓN La solidificación empieza a los 1300º con la exposición de una austentita que contiene 0.9% de carbono. A los 1145º C + E, que es una aleación que esta formada por una fase liquida que contiene 4.3% de carbono y una solución sólida ( E ) ( austentita primaria con 1.7% de C). Se puede calcular, si partimos de una masa inicial de la aleación que es de 100 kg. entonces tendremos que la fracción solidificada será:

(4.3 - 3) / (4.3 -1.7) = 1.3 / 26 = 0.5 Estos datos se obtienen de las graficas (Fig. No. 5 y 6)

De tal manera que la temperatura de 1145º C + E, la masa metálica esta formada por 50kg de austenita sólida y 50kg de aleación liquida que contiene 4.3% de carbono. A cierta temperatura la masa solidifica produciéndonos 50 Kg. de eutectico o ledeburita. Esta a la vez está formada por 52% de cementita eutéctica y 48% de austenita eutéctica (1.7 % de carbono). Transformaciones que sufre en el curso del enfriamiento. En el transcurso del enfriamiento, la composición química de la cementita, cuerpo compuesto puro, no varía, pero en cambio, el contenido de carbono, tanto de las austenitas primaria y eutéctica nos decrecerá desde 1.7 a 0.85% cuando la temperatura pase de los 1145ºC a 721ºC. La disminución del contenido de carbono de la austenita vendrá en el curso del enfriamiento, por la separación de cementita secundaria (a lo largo de FK, Fig. No. 6). Teniendo una masa de austenita con 1.7% de carbono al sufrir un descenso de 1145ºC a 721ºC se nos trasforma en una mezcla formada por:

%5.1485.07.6

85.07.1=

−

−

Esta cantidad corresponde a cementita secundaria y por lo tanto tendremos 85.5 de austenita con un porcentaje de carbono de 0.85. En consecuencia, a 721º C los 50 kg de austenita se han transformado como sigue: 42.75 kg de austenita con 85% de carbono 7.25 kg de cementita secundaria De esta misma forma han evolucionado los 24 kg. de austenita eutéctica, produciendo 20.5 kg de austenita con 0.85 % de C. y 3.5 Kg. de cementita secundaria. A la temperatura de 721 ºC toda la austenita con 0.85% de C. se convierte en perlita. Al llegar al enfriamiento final no proporciona ninguna modificación de su composición de los componentes. A temperatura ordinaria una fundición blanca con 3% de carbono está constituida por 42.75% de perlita + 7.25% de cementita secundaria (que procede de la austenita primaria) y por un 50% de productos de la evaluación de la ledeburita (26% de cementita eutéctica, 20.5% de perlita y 3.5% de cementita secundaria). Los contenidos de carbono de 3 y 5.5% de C que corresponden a la fundición blanca hipeutéctica y fundición blanca hipereutéctica contiene aproximadamente la misma proporción de ledeburita.

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La fundición con 3% de carbono se caracteriza por una gran proporción de perlita libre (42.75%). La fundición con 5.5 de carbono está caracterizada por una fuerte proporción de cementita primaria (50%). Este constituyente es el que confiere a las fundiciones blancas hipereutécticas la gran dureza, su fragilidad y total ausencia de maleabilidad es poco utilizada en la industria, pero es la base para obtener hierro maleable, el cual es empleado en grandes cantidades. PROCEDIMIENTO: 1.- Cortar la muestra. 2.-Ahogarla en bakelita. 3.- Pulirla 4.- Atar la muestra con nital. 5.- Observarla al microscopio.

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METALOGRAFÍA

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA Nº 4 1.-¿Qué utilización tiene este tipo de fundición? 2.-¿Qué constituyentes le proporcionan dureza y fragilidad? 3.-Una fundición con 3% de carbono se caracteriza por: 4.- ¿Qué precauciones debe tener al realizar el corte de la muestra? 5.- ¿Cuáles son los constituyentes estructurales de una fundición blanca, hipoeutéctica e hipereutéctica ? 6.- ¿Porque se parte de de una fundición blanca para lograr una maleable?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 5 TÍTULO: Observación del grafito en fundición gris. OBJETIVO: Que el alumno conozca las formas diferentes de grafitos y sus características de cada uno. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Papel lija Nº 180, 240, 400 y 600 • Paño con pasta de diamante • Aceite • Pieza fundición gris • Alcohol etílico • Alcohol 96%

DESCRIPCIÓN El grafito es un carbono que cristaliza en el sistema hexagonal, ocupa el Nº 1 en la escala de Mohr, su densidad es de 2.1, tiene aspecto grasoso sin cohesión y se presenta en las fundiciones grises en forma de laminillas. El término laminar se aplica a las variedades de grafitos que tienen la forma de laminas. Las A.S.T.M tiene clasificadas las diferentes formas de grafito que se encuentran al examinar las fundiciones grises en 5 categorías que son A, B, C, D, E. Tipo “A” son laminillas de grafito uniformemente distribuidas sin orientación preferencial, este tipo de grafito se prefiere por que posee las mejores características mecánicas. Tipo “B” o de Roseta. Las laminillas de grafito dispuestas en forma radial son generalmente largas y tienen por origen el centro de cristalización en el líquido, el centro de la roseta se forma de pequeñas laminillas. Este tipo de grafito se encuentra en piezas delgadas y en piezas enfriadas rápidamente, también puede encontrarse cuando los contenidos de Si y C son elevados. Tipo “C”. el grafito se presenta en forma de laminillas de dimensiones diferentes, sin orientación preferencial y grupos de grafito. Este tipo se observa en fundiciones hipereutécticas enfriadas muy lentamente. Esta clase de grafito es útil cuando se busca una buena resistencia al choque térmico pero su resistencia mecánica es baja. Esta forma de grafito aparece en fundiciones que tienen un contenido elevado de carbón total. Tipo “D” o interdendrítico de sobrefusión, se encuentra sin orientación preferente. Esta forma de grafito se encuentra en piezas que fueron enfriadas muy rápidamente o en cercanías a la superficie (en caso de piezas coladas en moldes metálicos).

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Tipo “E” o grafito interdendrítico orientado, este tipo se caracteriza por una velocidad de enfriamiento mediana, se forma en fundiciones con bajos contenidos de carbono, teniendo carácter hipoeutéctoide. PROCEDIMIENTO: 1.- Cortar la muestra 2.-Ahogarla en bakelita 3.-Pulirla utilizando primeramente le lija Nº 180 y finalizar con la pasta de diamante. 4.-Lavarla 5.-Observarla al microscopio

METALOGRAFÍA

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA Nº 5

1.-¿Qué acción tiene el silicio, si se encuentra en proporción elevada sobre la precipitación del grafito? 2.-La observación de la muestra al microscopio, ¿Con cuantos aumentos lo efectuaría? 3.-Cuando se trata de observar la estructura del grafito se la hace un lavado o ataque. ¿Porque? 4.- ¿Qué solución utiliza alcohol etílico o nital? 5.-¿Por qué no es aconsejable una cantidad de fósforo superior a 0.2%?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 6 TÍTULO: Defectos de las piezas de hierro gris. OBJETIVO: Que el alumno observe la variedad de defectos en estos metales por agentes externos o internos. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Papel lija Nº 180, 240, 400 y 600 • Paño con pasta de diamante • Aceite • Pieza fundición • Alcohol etílico

DESCRIPCIÓN Uno de los mayores problemas que se encuentran en las fundiciones es el de los defectos que se producen en las piezas, los más comunes son: SOPLADURAS.- Son cavidades redondas, esféricas o aplastadas que son producidas por la generación o acumulación de gases o aire encerrado durante el proceso de solidificación del metal dentro de la cavidad moldeada. Las sopladuras producidas por burbujas de gases encerradas en el metal, rara vez se localizan en la parte inferior de la pieza, estas se pueden presentar en la parte superior de la pieza en forma de depresiones. RECHUPES.- Son los resultantes de los diferentes valores de contracción en el intervalo del estado líquido al sólido. Un verdadero rechupe es una cavidad asimétrica o área esponjosa limitada por una superficie de cristales denominados interdendríticos. GRIETAS.- Son superficies discontinuas o fracturas producidas por tensiones internas o externas o una combinación de ambas. Las grietas formadas durante el enfriamiento de la pieza tienen generalmente la superficie de rotura decolorada variando de azulada a rojiza. Una fractura limpia o recién hecha indica una grieta originada por causas mecánicas.

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PROCEDIMIENTO: 1.- Cortar la muestra 2.-Ahogarla en bakelita 3.-Pulirla utilizando primeramente le lija Nº 180 y finalizar con la pasta de diamante. 4.-Lavarla 5.-Observar la muestra al microscopio

METALOGRAFÍA

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA Nº 6 1.- Dibuje la forma de los defectos al observarlos 2.-¿A que se deben los rechupes? Amplíe su explicación.

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 7 TÍTULO: Estructura de una fundición gris (en la cual se observa grafito laminar, ferrita y perlita laminar). OBJETIVO: Que el alumno sepa distinguir los constituyentes de un metal cuando la muestra ha sufrido el ataque, así como sus propiedades. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Papel lija Nº 180, 240, 320, 400 y 600 • Paño con pasta de diamante • Aceite • Nital al 5%

DESCRIPCIÓN: El grafito es una forma de carbono elemental teniendo una gravedad específica baja (2.25) de manera que la presencia de un 3% en peso equivale a un 9.6% en volumen aproximado; es blando, frágil y débil. El grafito en los hierros se presenta en varias formas, las cuales se pueden observar en la lámina comparativa de la A.S.T.M. FERRITA La ferrita es una solución sólida de C en hierro α su solubilidad a la temperatura ambiente es tan pequeña que no llega a disolver 0.008% de C por lo que prácticamente se le considera a la ferrita de hierro α es de 0.02% a una temperatura de 723ºC).

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La ferrita es el más blando y dúctil de los constituyentes cristalizando en red cúbica centrada teniendo una resistencia a la tracción de 28 kg/mm2 con una dureza de 90 brinell. En los hierros grises si se desea una resistencia al desgaste debe evitarse la presencia de la ferrita. PERLITA Es un constituyente compuesto por un 85% de ferrita y un 13.5% de cementita, la cual se encuentra en capas alternadas de ferrita y cementita, como se muestra en la figura No.9. El nombre de perlita se debe a las irradiaciones que adquiere al iluminarla que son parecidas a la ferrita de las perlas.

FIGURA Nº 9

Esta estructura laminar se observa en la perlita formada por enfriamiento muy lento. Si la perlita laminar se calienta durante algún tiempo a una temperatura inferior a la crítica (720ºC) la cementita adopta la forma de glóbulos incrustados en la masa de ferrita recibiendo entonces el nombre de perlita globular o sorbita resultando con una mayor resistencia y dureza. La resistencia a la tracción de la perlita es entre 80 a 84.4 kg/mm2 y su dureza es de 220 a 225 Brinell. PROCEDIMIENTO: 1.- Cortar la muestra 2.-Ahogarla en bakelita 3.-Pulirla utilizando primeramente le lija Nº 180 y finalizar con la pasta de diamante.

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4.-Atacarla con Nital al 5% 5.-Observar la muestra al microscopio

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METALOGRAFÍA


1.- ¿Qué constituyentes forman la perlita? 2.-¿Qué propiedades tiene la ferrita? 3.- ¿Qué influencia tiene la ferrita en un metal? 4.-Si el componente perlita sufriera un calentamiento ¿Qué forma adoptaría? 5.-¿Qué acción ejerce el nital sobre la cara pulida de la muestra?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 8

TÍTULO: Observación de impurezas en los aceros (inclusiones no metálicas) OBJETIVO: Que el alumno observe las impurezas más comunes en los aceros. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Papel lija Nº 180, 240, 400 y 600 • Paño con pasta de diamante • Aceite • Nital al 5%

DESCRIPCIÓN: El acero líquido, antes de ser desoxidado, contiene siempre óxido de hierro y sulfuro en solución o suspensión. La adición de ferromanganeso como desoxidante conduce a la formación de sulfuro de manganeso y probablemente contendrá además algo de sulfuro de hierro. El óxido de manganeso se combina con el silicio presente en el acero para dar formación al silicato de manganeso. Estas impurezas están en suspensión en el acero en el acero líquido. La velocidad de elevación es muy lenta en las partículas pequeñas y muchas de ellas quedan atrapadas en el acero cuando solidifica. Las impurezas que con mayor probabilidad aparecen en el acero son por lo común el sulfuro y el silicato de manganeso y con mayor proporción los óxidos de aluminio de silicatos, que proceden de los refractarios de los hornos, de las escorias o de los procesos de oxidación o desoxidación. Las inclinaciones no metálicas perjudican la calidad de los aceros.

• El sulfuro de manganeso (MnS).- se presenta en líneas cilíndricas o glóbulos de color gris paloma, (Fig. 10a). Durante la laminación resulta alargado y su forma no sufre alteración en el tratamiento térmico posterior. Por esto las inclusiones de sulfuro de manganeso proporcionan información sobre la dirección en que ha sido laminado o forjado el material.

• Silicato de manganeso.- es de un gris oscuro que el sulfuro pero no siempre resulta posible distinguirlos al microscopio con certeza a menos que ocurra que Essen casi tocándose. Las líneas grises oscuras cuando se presentan en gran cantidad en le material laminado representan por lo común inclusiones de escoria que con frecuencia están formadas por mas de un componente. Este tipo de inclusiones se representa con mas frecuencias en los hierros maleables y raras veces en los aceros. L a escoria está asociada por lo común con la presencia de rechupes.

• Sulfuro de hierro FeS.- Se haya raras veces en los aceros y solo se presenta cuando hay influencia de manganeso para asegurar que todo el azufre se transforme en sulfuro de

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manganeso. Es de color amarillo pardo y algunas ocasiones se localiza en acero moldeado alrededor de los limites de unión de granos, muy poco fusible, no se esferoidizan como el sulfuro de manganeso, por lo que resulta nocivo para los aceros y lo fragiliza. (Fig. No. 10b)

*FIGURAS A. B. FIG Nº 10 PROCEDIMIENTO 1.-Cortar la muestra 2.-Ahogarla en Bakelita 3.- Pulirla 4.-Atacarla con nital al 5% 5.-Observarla al microscopio.

METALOGRAFÍA

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA Nº 8 1.-Hasta qué grado perjudican las impurezas en las aceros. 2.-Si observamos en una muestra “Sulfuros” ¿qué se deduce?

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3.-¿Cuántas clases de impurezas se observan en los aceros?

METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 9 TÍTULO: Observación del tamaño del grano austentitico. OBJETIVO: Que el alumno comprenda la influencia que tiene el tamaño del grano en un acero. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Nital al 2 % • Acido pferico • Acido clorhídrico • Papel Lija Nº 180, 240, 400, y 600 • Paño con pasta de diamante • Aceite • Pieza de Acero

DESCRIPCIÓN El grano en los aceros se forma a partir de centros o núcleos de solidificación de los cuales se va formando una cristalización que tiene forma orborecente (círculo o redondez). Esta cristalización cesa cuando encuentra los cristales de otro núcleo orborecente. El conjunto de cristales formados constituye un grano sin forma geométrica exterior. Los granos tienen gran importancia en los metales pues de ellos dependen propiedades mecánicas y físicas. Los granos son de forma irregular y su tamaño oscila entre 0.02 y 0.22 mm dependiendo principalmente del proceso de fabricación del metal. La clasificación del tamaño de grano es la valoración de las propiedades mecánicas de los metales. La clasificación mas empleada es la propuesta por la A.S.T.M. que establece ocho tamaños. El tamaño más pequeño es designado con el Nº. 8 y el mayor con el Nº 1 cuya superficie es de 1” 2. El Nº 2 corresponde a 2 granos por pulgada cuadrada. El Nº 3 y 4 granos y así sucesivamente. Los granos deben de observarse al microscopio con los aumentos.

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PROCEDIMIENTO: Preparación de las muestras para obtener el tamaño del grano. En los aceros se valora el tamaño de grano en estado Austentico (llamándose corriente grano Austenítico) el cual para su determinación comprende 2 fases:

1. L a primera es dar a la muestra la preparación adecuada para poner de manifiesto el grano y poder observarlo fácilmente.

2. La observación y clasificación del grano. La primera operación puede realizarse por 3 métodos. El método Mc Quaid Ehn, el Método de Oxidación y el método de Valella. 1.- El método Mc Quaid Ehn, consiste esencialmente en cementar una probeta cuadrada de 20 mm de lado, limpia y sin trozos de óxido a 925ºC durante 8 horas con un cementante sólido compuesto de 60% de carbón vegetal y 40% de carbonato bórico, la profundidad de cementación debe de ser por lo menos de 1mm y la velocidad de enfriamiento debe de ser lenta al final del enfriamiento, se pule la superficie preparada y se ataca con nital al 2%. Después se determinan el tamaño del grano con un microscopio comparando la muestra con la tabla de clasificación de la A.S.T.M. 2.- El método Valella, consiste en austenizar las probetas calentándolas a temperatura apropiada, manteniéndolas el tiempo necesario para la transformación, se templa el agua. Se rebajan unos 2mm de las caras y se ataca con una solución de 1 gr, de ácido pferico, 5ml, de Hcl y 100 ml de alcohol etílico sobre la cara preparada y se determina el tamaño de grano con ayuda del microscopio. 3.- El método de oxidación, se pule una de las caras de la muestra, se calienta hasta temperatura Austenización y se mantiene a esta temperatura de 1 a 2 horas, se templa en agua, se pule la cara preparada, hasta darle un acabado perfecto, después se ataca con una solución (10ml de Hcl, 100ml de alcohol etílico y 0.5grs de acido pferico) y sobre la cara atacada se determina el tamaño de grano.

METALOGRAFÍA


1.- ¿Tiene alguna importancia para el temple que el acero sea de grano grueso o fino?

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2.- ¿El acero de grano grueso tiene mayor o menor tendencia a la rotura y a la deformación en el temple que el de grano fino? 3.- ¿Con un grano grueso, se logra mayor o menor profundidad de cementación que con uno de grano fino?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 10 TÍTULO: Nitruración. OBJETIVO: Que el alumno observe la capa endurecida por este proceso. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Pieza de acero nitrurado • Nital al 5% • Papel lija No. 180, 240, 400,600. • Paño con pasta diamante. • Aceite

DESCRIPCIÓN: Este procesos de nitruración a que son sometidas las piezas consiste en colocarlas en una caja cerrada a través de la cuala se hace circular durante todo el tiempo que dure la operación una corriente de amoníaco, sosteniendo el conjunto a una temperatura comprendida entre 480 y 620 ºC. Al sufrir un calentamiento el amoniaco a estas temperaturas, obtenemos una disociación parcial en nitrógeno e hidrogeno. El nitrógeno penetrara a través de la superficie del acero y se combina con el hierro y los elementos de aleación formando nitruros. Con este tratamiento se obtienen durezas altísimas que son obtenidas por otros procedimientos de endurecimiento superficial, logrando alcanzar en la capa dura de los aceros, durezas superiores a 70 Rockwell. En la actualidad se ha desarrollado un tipo especial de aceros aleados, a los cuales se les denomina con el nombre de aceros de nitruración que traen un contenido de 0.25% a 0.50% de carbono y de aluminio, también cromo, molibdeno hasta un 3% especialmente adecuados para sufrir este tipo de tratamiento. Este proceso de nitruración es muy largo, requiriendo de 50hrs de proceso, obteniéndose una capa nitrurada de un espesor aproximado de 0.381mm. En casos especiales se obtienen capas superiores de 0.500mm de espesor. Las variaciones dimensionales o deformaciones que se produzcan en el material serán poco considerables, ya que la temperatura de nitruración es inferior a la temperatura de nitruración es inferior a la temperatura critica del acero. Cualquier material que desea nitrurar es sometido a los procesos de temple y revenido, estos deben de ser a temperaturas superiores a 539ºC, siendo esta temperatura superior a la que se requiere para llevar a cabo la nitruración, esta operación se lleva a cabo antes de la nitruración para darle mayor tenacidad en el núcleo central.

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En algunos casos las partes que se someten a la nitruración están mecanizadas totalmente e incluso rectificadas. Existen inconvenientes en este procedimiento que son: la fragilidad de su capa dura y costo. Esta nitruración tiene un campo de aplicación en la fabricación de partes de motores de aviación, calibres, camisas de cilindro, levas, válvulas, etc. Hay otro procedimiento para endurecer la superficie y lograr que obtenga una resistencia al desgaste, por ejemplo: bulones de los pistones, ejes, engranes grandes, levas e instrumentos manuales, esto se llevaría a cabo por endurecimiento superficial por llama. En este caso son necesarias las operaciones de temple y revenido para adquirir las características deseadas en su núcleo. Este proceso se presenta para llevarlo a cabo en piezas de sección uniforme, tambien es empleado para grandes piezas que por su volumen no pueden introducirse en el horno de temple. PROCEDIMIENTO:

1. Cortar la muestra 2. Ahogarla en bakelita 3. Pulirla 4. Atacarla con nital al 5% 5. observarla al microscopio

METALOGRAFÍA


1.- ¿Qué ventajas se obtienen en el proceso de nitruración? 2.- ¿Cuándo se desea someter a un proceso de Nitruración un material que operaciones previas se deben llevar a cabo?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 11

TÍTULO: Observación de carburos. OBJETIVO: Que el alumno identifique los carburos y la influencia que tienen en sus propiedades mecánicas y químicas. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora • Prensa • Pulidora • Microscopio • Papel lija No. 180, 320, 400,600. • Paño con pasta diamante. • Bakelita • Aceite

DESCRIPCIÓN: Se conoce con el nombre de aceros aleados, aquellos cuyas propiedades características son debidas a la presencia de algún otro elemento, aparte del carbono. Los aceros ordinarios al carbono contienen pequeñas cantidades de manganeso (0.90% aproximadamente) y silicio (0.30% aproximadamente) estos elementos no se consideran como elementos que intervengan en la aleación del acero, sino que su función principal es actuar como desoxidantes, combinándose con el oxigeno y el azufre reduciendo por lo tanto los efectos perjudiciales de estos elementos. Los fines de de mayor importancia que se persiguen con la agregación de diversos elementos al acero, son los siguientes:

a) Aumento de la templabilidad b) Mejorar la resistencia a temperatura ordinaria c) Mejorar las propiedades físicas a cualquier temperatura, ya sea alta o baja d) Conseguir una tenacidad llevada con un mínimo de dureza o resistencia e) Aumentar su resistencia al desgaste f) Aumentar su resistencia a la corrosión g) Mejorar sus propiedades magnéticas

Estos elementos de aleación del acero, se pueden clasificar en dos grupos de acuerdo a su tendencia de disolverse en la ferrita o formar carburos.

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En esta práctica enfocaremos únicamente al grupo de los carburos, que serán los elementos que se combinan con el carbono para formar tales; carburos simples y complejos. Elementos que en los aceros recocidos se encuentran formando Carburos. Todos los carburos en el acero son duros, y frágiles tienen influencia sobre las propiedades de tracción; a temperatura ambiente, es similar en todos ellos, siendo independiente su composición específica. Cuando existe la presencia en los aceros de elementos que forman carburos, ejerce sobre la temperatura de temple y sobre el tiempo necesario para que se lleve a acabo su disolución en Austenita, siendo probable que parte de ellos queden sin disolverse, lo que hace que el contenido de carbono y de elementos de aleación en la austenita sea inferior a los porcentajes medios que de esos elementos tiene el acero. El exceso de carburos en un acero sin disolver, contribuye también a la disminución del crecimiento del grano (tamaño de grano). Ambos efectos nos reducen la templabilidad del acero. Cuando los constituyentes formadores de carburos se encuentran disueltos en la austenita, la penetración de la dureza en el temple aumenta considerablemente. Todos los carburos que se han formado en los aceros son duros y frágiles, destacan por su gran extraordinaria dureza y resistencia al desgaste de los aceros aleados y ricos en en carburos, lo cual depende, en gran parte, de la cantidad, tamaño y distribución de sus partículas duras, y a la vez estos factores dependerán, de la composición química, método de fabricación y clases de tratamientos térmicos empleados en cada caso. Recocido de Regeneración. Es un tratamiento que consiste en un calentamiento del acero a la temperatura adecuada, seguido de un enfriamiento lento que se realiza a través de la zona de transformación, dicho tratamiento, de ser posible, debe efectuarse en el horno, o en el interior de algún recinto aislado térmicamente. El enfriamiento lento se continúa generalmente hasta la temperatura ambiente. Con el recocido se pretende obtener varios fines, como por ejemplo: afinar el grano, ablandar el acero, mejorar las propiedades magnéticas y eléctricas y lograr una mayor maquinabilidad. Al llevar a cabo el enfriamiento de la masa total del horno se efectúa simultáneamente con el del material, el recocido es un proceso de enfriamiento muy lento y en consecuencia es el que se apega mas a las condiciones requeridas por el diagrama hierro-carbono. En aceros hipoeutectoides, la temperatura correcta de recocido oscila entre 27ºC por encima de la crítica superior, entre tanto la mico-estructura estar formada por una mezcla de ferrita proeutectoide y la perlita laminar tosca. Los aceros hipoeutectoides se someten aun tratamiento de afino de tamaño del grano, que consiste en calentar el material a temperaturas de 27ºC por encima de la critica inferior, al realizar este calentamiento se produce la aparición de granos auténticos groseros, llevándolos a un enfriamiento se transforma en zonas perliticas de gran tamaño. Un acero hipereutectoide recocido tendrá una micro-estructura formada por perlita laminar grosera, circundada por una red de cementita proeutectoide. La red de cementita en exceso es frágil constituye planos de posible rotura, al mismo tiempo teniendo contornos de granos duros y de espesor considerable, dan lugar a condiciones de maquinablidad deficientes. Teniendo conocimiento de las proporciones en que se encuentra la ferrita y la perlita, y la perlita y la cementita en la mico-estructura de un acero recocido podemos determinar su contenido aproximado de carbono.

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A la vez si se conocen la proporciones de sus constituyentes, se puede calcular su resistencia a la tracción. Teniendo un 20% de carbono aproximadamente contendrá un 25 % de perlita y un 75% de ferrita. En aceros hipereutectoides no es posible seguir un proceso análogo para poder determinar el valor aproximado de la resistencia a la tracción, ya que este valor es directamente proporcional a la red de cementita que constituye la matriz. La presencia de la red de cementita frágil da lugar en los aceros que contienen mas de 0.8% de C a menor resistencia a la tensión. Globalización. Anteriormente se había hablado de que un acero hipereutecoide tiene poca maquinabilidad, debido a la presencia de lamina duras de cementita. Para poder mejorar se someten los aceros a un tratamiento que se reconoce con el nombre de “recocido globular”, mediante éste, el carburo adopta una forma esférica o globular. Los métodos mas frecuentes para realizar este tratamiento son:

a) Permanecencía prolongada a una temperatura inmediatamente por debajo de la crítica inferior. b) Empleo de un ciclo oscilante de calentamiento y en enfriamiento a temperaturas que serán

inmediatamente superiores e inmediatamente inferiores a las correspondientes a la línea critica inferior.

Con este tratamiento se logra que el carbono del hierro adopte la forma de particulas redondas o esferoidales en vez de que sean láminas como en la perlita. Realizada esta operación no solamente nos proporciona buena maquinabilidad.

METALOGRAFÍA

CUESTIONARIO DE LA PRÁCTICA Nº 11 1.- Qué influencia se ejerce un aumento de la velocidad de enfriamiento sobre:

a) La temperatura de transformación de la Austentita.

b) La finura de la perlita.

c) La cantidad de constituyentes proeutectoides. 2.- ¿Por qué los aceros con un contenido de carbono superior a 0.80% presenta en estado de recocido menor resistencia a la tracción que los de contenido inferior?

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METALOGRAFÍA

PRÁCTICA Nº 12 TÍTULO: Observación de la Estructura de bronces. OBJETIVO: Que el alumno conozca la gama de bronces y su empleo bajo cierto % de estaño en su composición. EQUIPO UTILIZADO:

• Cortadora Universal. • Prensa Universal. • Pulidora Universal. • Microscopio Metalográfico. • Papel lija No. 400 y 600. • Paño con pasta diamante. • Bakelita. • Solución de bicromato de potasio.

Se le denomina a bronces a una aleación binario cobre-estaño, pero actualmente también se le aplica la denominación bronces a todas aquellas aleaciones del cobre con todos los metales (manganeso, aluminio, berilio, níquel, plomo, silicio, etc., a excepción del zinc). Composición y Construcción. Los bronces industriales contienen de 4 a 22% de estaño, lo cual nos indica buenas cualidades para fundición, hasta esa proporción de estaño que es la máxima que pueden contener este tipo de bronces. Hay que distinguir los bronces con menos de 13% de estaño y los demás de 13% de estaño, Los primeros a temperatura ordinaria y en estado recocido, están formadas por una solución sólida única (solución sólida); son maleables en frió. Los bronces que contienen de 13 a 22% de estaño a temperatura ordinaria y en estado recocido, están formadas por dos componentes:

• Solución sólida y un eutectoide (26% de Sñ) constituido por una solución sólida y la combinación de formula de Cu31 Sn8, esta combinación le proporciona un aumento de dureza y fragilidad, de modo que estos bronces no se trabajan en frió. (fig. No. 13)

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PROIEDADES DE LOS BRONCES (COBRE-ESTAÑO) El estaño en los bronces tiene influencia parecida al zinc en los latones, pero en iguales proporciones, su acción es enérgica. Los bronces nos proporcionan productos más sanos y se pueden trabajar mas fácilmente que los latones. Su color depende también del porcentaje de estaño, y varía del rojo pálido hasta el blanco. La conductividad eléctrica disminuye al bajar su porcentaje de cobre. Sus propiedades mecánicas mejoran al aumentar el porcentaje de estaño, hasta 11% decreciendo después. La resistencia de los bronces a la corrosión aumenta con el contenido de estaño, teniendo aproximadamente la misma resistencia que el cobre a los agentes atmosféricos. Resisten a la acción del agua fría y calor y vapor recalentado. Los bronces altos en estaño resisten a la acción del ácido nítrico y sulfúrico. Influencia de las impurezas sobre las propiedades del bronce. Los elementos que más perjudican a los bronces ordinarios son: plomo, bismuto, azufre, hierro, arsénico y antimonio; estos dos últimos elementos son los que perjudican sus propiedades mecánicas sobre todo en los alargamientos, por que el contenido debe de ser del0.2%. El bismuto y plomo sin insolubles an los bronces, se presentan en ellos en forma de pequeños glóbulos de bismuto o plomo duro, lo que hace que disminuyan también las propiedades mecánicas, estos elementos no deben sobrepasar el 0.1%. Propiedades Mecánicas de los bronces ordinarios según su composición.

Estaño % Resistencia a la

Tracción kg/mm2

Límite de Elasticidad

kg/mm2 Alargamiento Dureza Brinell

5 19.2 10.3 20.0 65

40

9 25.4 12.7 19.5 76 9 26.3 13.7 16.0 88 13 25.4 17.0 3.0 95 16 25.00 20.0 1.4 117

Aplicaciones de los bronces Ordinarios Las aplicaciones son las siguientes: Por sus buenas cualidades para el rozamiento, para la fabricación de cojinetes. Por su excelente moldeabilidad y resistencia a la corrosión para la fabricación de artículos de saneamiento, como grifos, válvulas, etc. Bello y permanente aspecto, para la fabricación de monedas y medallas, aparatos de luz, figuras decorativas, estatuas y adornos en general. PROCEDIMIENTO 1.-Cortar la muestra 2.-Ahogarla en bakelita 3.-Lijarla y pulirla 4.-Atacar la muestra con dicromato de potasio 5.-Observar al microscopio

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METALOGRAFÍA


1.-Diga cuántos tipos de Bronces existen. 2.-¿Cuál es el constituyente duro de la aleación del bronce? 3.- Es necesaria la presencia de la fase δ en el metal del cojinete ¿Por qué? 4.-Cuando se tiene una aleación con 8 a 10% y 0.50% de fósforo, ¿Qué utilización tiene? 5.- Los bronces fosforosos ¿Qué utilización tienen? (9% Sn y 0.2% P) 6.-Los bronces que contienen plomo qué empleo tienen, y qué propiedades adquieren?

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El Ensayo de Flexión (materiales cerámicos)

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-Anexos-

Alumnos Manual Practicas Materiales Metalografia

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