MICROSCOPIO METALOGRAFICO
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14-9-2015 MICROSCOPI O METALOGRAF ICO LAB. METALURGIA DE LOS MATERIALES
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MICROSCOPIO METALOGRAFICO INFORME
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MICROSCOPIO METALOGRAFICO
Lab. Metalurgia de los Materiales
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Introducción
El estudio de los minerales y de los metales se remonta a muchos siglos en la historia de la humanidad, pero solo en este siglo y el anterior, toma una perspectiva diferente basados en los adelantos científicos y nueva tecnología que nos permite observar al metal en estudio por medio de microscopios metalográficos y electrónicos a una resolución de imagen donde es posible observar los cristales metálicos y sus traumas adquiridos en los procesos de fundición y tratamiento mecánico. Todos estos conocimientos son encerrados en la metalografía, tema que estudiaremos a continuación
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OBJETIVOS:
La importancia de esta primera práctica es el reconocimiento de las partes más importantes del microscopio metalográfico y cómo es que se da la imagen a través de este.
Desarrollar en el alumno la destreza para el manejo del microscopio, tan necesaria para el desarrollo de las siguientes prácticas.
RESUMEN
En esta práctica de laboratorio, se procedió a utilizar el microscopio metalográfico, identificando las partes visibles del microscopio. Con la ayuda de una probeta que contenía una muestra de metal, la cual se colocó en la platina del microscopio, para precisar con las perillas del macrométrico y micrométrico, hasta que el objetivo que hayamos elegido este apuntando a la probeta.
Con los oculares en forma de binoculares se puede observar un panorama amplio dependiendo del objetivo que se use, aparte de los objetivos y el ocular existe un sistema de iluminación que es muy importante pues sin ella no se podría ver la muestra porque todo el funcionamiento es eléctrico, es importante que la bombilla este en buen estado la propiedades serán explicadas más adelante.
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FUNDAMENTOS
Metalografía
La metalografía es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas.
Mucha es la información que puede suministrar un examen metalográfico. El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían entre 50 y 2000.
El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir a espejo la superficie.
Características físicas de la luz
La luz es una radiación electromagnética visible para nuestros ojos. Esta radiación la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien considerando un modelo ondulatorio. En el primer caso podemos considerar que la luz está compuesta por pequeñas partículas denominadas fotones, cuya masa en reposo es nula y que representan unidades o cuantos de energía. En el segundo caso, la luz al igual que cualquier otra onda, puede ser caracterizada en términos de su longitud de onda (distancia sucesiva entre dos ondas), frecuencia (número de ondas por espacio de tiempo) y amplitud (diferencia entre los picos máximos y mínimos), tal y como se ilustra.
La cantidad de energía de una radiación electromagnética es proporcional a su frecuencia. Las radiaciones emitidas a frecuencias altas (longitudes de onda cortas) poseen la mayor cantidad de energía. Un ejemplo de ello son las radiaciones gamma y los Rayos X, con longitudes de onda menores de 10 - 9(<1 nm). Por el contrario la radiaciones con frecuencias mas bajas (longitudes de onda mas largas) tales como las emitidas por los radares y las ondas de
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radio (con longitudes de onda mayores de 1 mm) poseen menor cantidad de energía.
Nuestro sistema visual sólo es capaz de detectar una pequeña parte del espectro electromagnético. Así la retina humana sólo puede detectar longitudes de onda comprendidas entre los 400-700 nm (Figura 2). Como fue demostrado por Isaac Newton (1642-1726) en la primera mitad del siglo XVIII, la mezcla de las diferentes longitudes de onda en este rango emitidas por el Sol, corresponde al color que percibimos como blanco, mientras que cuando la luz posee sólo una determinada longitud de onda la percibimos como uno de los colores del arcoíris. Es interesante destacar que un color de los que denominamos "caliente" como el rojo o naranja, está formado por radiaciones de longitud de onda larga, y por tanto posee menor energía que colores que son considerados "fríos" como el azul o el violeta.
Leyes Ópticas
La luz no es más que una radiación electromagnética. En el vació las radiaciones electromagnéticas viajan en línea recta y así pueden ser descritas como rayos de luz. En nuestro medio, los rayos de luz viajan también en línea recta hasta que interaccionan con los átomos o moléculas de la atmósfera y otros objetos. Estas interacciones dan lugar a los fenómenos de reflexión, absorción y refracción.
Reflexión. Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagándose, salen desviados en otra dirección, es decir, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del Angulo que forman sobre la misma.
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Así las superficies pulidas reflejan de una forma regular la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan mientras que las superficies rugosas actúan como si estuvieran formadas por infinidad de pequeñas superficies dispuestas irregularmente y con distinta orientación, por lo que las direcciones de los rayos reflejados son distintas. La mayor parte de lo que nosotros vemos es luz que ha sido reflejada por los objetos situados en nuestro entorno. Por tanto los objetos reciben directamente la luz del Sol, reflejándola o difundiéndola hacia otros objetos que se encuentran en la sombra.
Absorción. Existen superficies y objetos que absorben la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan. Estos objetos se ven de color negro. Otros tipos de superficies y objetos, absorben sólo una determinada gama de longitudes de onda, reflejando el resto.
Esto sucede por ejemplo con los pigmentos que se utilizan en las técnicas de pintura. Por ejemplo un pigmento rojo absorbe longitudes de ondas cortas pero refleja un determinado rango de longitudes de onda larga, cuyo pico se centra alrededor de los 680 nm, por lo que se percibe como rojo. Como veremos más adelante, las células sensibles a la luz de la retina, los fotorreceptores, contienen pigmentos visuales que utilizan esta propiedad para generar cambios
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en su potencial de membrana. Distintos tipos de pigmentos a nivel de los fotorreceptores dan lugar a la visión en color propia de muchos animales.
Refracción. El cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta, da lugar a los fenómenos de refracción. Así si un haz de rayos luminosos incide sobre la superficie de un cuerpo transparente, parte de ellos se reflejan mientras que otra parte se refracta, es decir penetran en el cuerpo transparente experimentando un cambio en su dirección de movimiento. Esto es lo que sucede cuando la luz atraviesa los medios transparentes del ojo para llegar hasta la retina.
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MICROSCOPIO METALOGRAFICO
La luz saliente de la bombilla de halógeno de 12v-50w (1), es concentrada por el colector (2) y una lente de iluminación (3) de cristal antitérmico sobre el diafragma de abertura (5). Delante del diafragma se encuentra una corredera (4), la cual abarca además del cristal esmerilado y del diafragma central según STACH también una abertura libre. En frente del diafragma del campo luminoso (7) está colocada otra lente de iluminación (6), la cual en combinación con la lente acromática (8) refleja el diafragma de abertura a través del cristal plano (10) a la pupila del objetivo (11). El diafragma del campo luminoso (7) es proyectado por la lente acromática (8) al infinito y por el objetivo (11) al plano del objeto. Por medio de diferentes filtros de color o de amortiguación (9) pueden variarse el margen espectral o de la intensidad de la luz. La marcha de rayos de representación contiene las lentes para desplazar la imagen (19) y
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(16), los elementos de desviación (18) y (17) así como la lente de tubo (15). A través de otro prisma inversor en el tubo angular de 30° (14), se dirige la marcha de rayos al tubo binocular (13). Y la imagen intermedia microscópica seobserva con los oculares de campo grande (12).
MANEJO DEL MICROSCOPIO Y SUS PARTES PRINCIPALES
Se siguen los siguientes pasos:
1.- Se conecta el cable de salida a la corriente eléctrica, previamente se quita la funda de protección.
2.- Después se encendió la lámpara de 12V-50W.3.- Se colocó la probeta en la placa de encaje.4.- Se regula el mejor punto de vista de los oculares. Se ajusta la longitud y
ángulo de los mangos del ocular.5.- Girando el revólver de objetivos se da el aumento deseado.6.- Se enfocó la probeta con las perillas de enfoque rápido macrométrico y
micrómetrico.7.- Se procedió a graficar a mano alzada la imagen del metal en estudio en
diferentes aumentos.
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ESQUEMA DEL MICROSCOPIO
PARTES DEL MICROSCOPIO
Oculares: Es donde coloca el ojo el observador. Esta lente aumenta entre 10 a 15 veces el tamaño de la imagen.Cañón: Tubo largo de metal hueco cuyo interior es negro. Proporciona sostén al lente ocular y lentes objetivosObjetivos: Grupo de lentes objetivos ubicados en el revólver de objetivos.Revólver de objetivos: Sistema que contiene los lentes objetivos y que puede girar, permitiendo el intercambio de estos lentes.Tornillo macrométrico: Perilla de gran que al girarla permite acercar o alejar el objeto que se está observando.Tornillo micrométrico: Permite afinar la imagen, enfocándola y haciéndola más clara.Placa de encaje: donde se coloca el objeto o probeta.Diafragma: Regula la cantidad de luz que pasa a través del objeto en observaciónCondensador: Concentra el Haz luminoso en la preparación u objeto.Fuente luminosa: refleja la luz hacia la placa de encaje en la extensión o cantidad deseada por medio del diafragma.
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CONCLUSIONES
El microscopio metalografíco nos ayuda a ver la microestructura de los metales.
Es necesario poner en la posición correcta la probeta y fijarse que le este apuntando la luz a la muestra.
Es necesario regular la visión del lente con las perillas macrométricas y micrométricas.
Se puede regular la luz del microscopio de acuerdo a las necesidades que se tengan con la muestra.
La platina presenta unos ejes coordenados los cuales no ayudan a ubicar la muestra siempre y cuando la hallamos marcado.
El microscopio metalografíco es un microscopio compuesto. Los microscopios compuestos presentan dos sistemas de lentes que son
los objetivos y los oculares.
RECOMENDACIONES
El sistema de iluminación que se utilice dependerá del campo en que se verá la muestra es decir campo claro o campo oscuro.
El cuidado y mantenimiento del microscopio, permitirá una mayor eficiencia, obteniéndose buenos resultados en el análisis de las probetas que contienen muestras metálicas.
Es mejor que el microscopio metalografíco este en un lugar seco para evitar manchas o formación de hogos en el lente.
BIBLIOGRAFIA VIRTUAL
Guía de laboratorio del curso de Metalurgia de los materiales I. Manual de uso del METAVAL H. http://www.uam.es/docencia/labvfmat//labvfmat/Anexo/
microscopio_metalografico.htm http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/microsco.html
