Análisis metalográfico

 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA COSTA GRANDE DE GUERRERO

 

Actividad 2.1 Análisis metalográfico.

 

ALUMNO:

JAVIER VEJAR ABARCA

 

PROFESOR:

ING. LUIS FERNANDO SALGADO MATA

GRUPO:

MI8-1

CARRERA:

INGENIERIA EN MANTENIMIENTO ÁREA INSTALACIONES

MATERIA:

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

INTRODUCCIÓN

La metalografía es la ciencia basada en el estudio y observación microscópica de las características físicas, químicas y microestructurales de un metal o aleación, a su vez brinda los fundamentos esenciales que permiten la caracterización e identificación de estos materiales y los tratamientos térmicos a los cuales han sido sometidos. En el proceso de aprendizaje ingenieril, se hace estrictamente necesaria la fusión de los conocimientos teóricos con los experimentales debido a que ésta es la forma más óptima de obtener los mejores resultados, en este caso en el estudio de los materiales y su caracterización. En el presente informe se muestra la recopilación teórica y práctica que se obtuvo mediante el estudio y análisis de una muestra metálica obtenida a partir de una varilla delgada, a la cual se le aplicaron distintas técnicas regidas por las normas ASTM para finalmente poder descubrir el tipo de aleación; particularmente se dio el caso de un acero inoxidable austenítico.

LINK DE LA PRESENTACIÓN EN CANVA

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OBJETIVOS

Objetivo general:

• Realizar los respectivos análisis metalográficos a una muestra de un material metálico siguiendo los procedimientos vistos en el aula, y distinguir las normas que los rigen, con el fin de determinar el tipo de material del cual se trata.

ANÁLSIS METALOGRÁFICO.

El análisis metalográfico es un estudio de alto valor para la caracterización de los materiales. Este análisis es la ciencia que estudia las características microestructurales de metales o aleaciones, las cuales están relacionadas con las propiedades químicas y mecánicas.

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Este importante análisis consiste en dos pasos: Preparación y Análisis.

La preparación consiste en tres procesos: Corte, Montaje para un mejor manejo de muestra y Descarte / Pulido, en estos procesos de preparación el objetivo es limpiar el material y dejar acabado espejo. El paso de Análisis consiste en dos procesos: ataque químico para la revelación de la estructura y análisis de la muestra en el microscopio.

Para la obtención de un resultado confiable y satisfactorio, es recomendable siempre relacionar el material con su dureza y conductividad, para una mejor selección de Método de preparación.

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Una vez concluidos estos pasos, los resultados que obtuvieron fueron una parte de las propiedades del material, por ejemplo, en el caso de las muestras con éxito, se midieron la profundidad de esta, entre otros. Con este análisis inclusive se certifica las máquinas soldadoras para analizar la profundidad y así brindar la seguridad de que el proceso este bien realizado.

Este estudio es clave e importante para el estudio de los materiales que han llegado a la obtención de las propiedades de estos, con tamaños de grano, profundidades de soldaduras, espesores, recubrimientos, porcentajes de áreas de diferentes aleaciones, tamaños de partículas, entre otros, en donde cada uno de ellos se compara con la especificación que se requiere, o bien se certifica el material garantizando su utilidad. 

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De obtener resultados diferentes a los esperados, se pueden cambiar las propiedades de los materiales por diferentes procesos como, tratamientos térmicos, rolados, entre otros.

FASES QUE CONSTITUYEN UN ANÁLISIS METALOGRÁFICO Los ensayos metalográficos requieren la ejecución de las etapas siguientes: Corte de muestra Montaje y empastillado de muestra Desbaste, lijado y pulido de muestra Examen microscópico y análisis de imagen PASO 1: Corte de muestras o probetas El corte metalográfico es el primer, y uno de los más importantes, pasos en la preparación de muestras. Al cortar la pieza para conseguir la muestra que se quiere analizar, se debe asegurar que no se genere un calor excesivo que modifique o incluso destruya la estructura metalográfica. La superficie de la muestra tras el corte debe quedar libre de daños térmico y con una deformación mecánica muy pequeña. De no ser así, los siguientes pasos de la preparación de la muestra nos llevarán mucho tiempo o incluso no podremos quitar estas distorsiones durante la fase de lijado y pulido de la muestra, llevándonos a error durante el análisis microscópico o dureza. En esos casos podemos llegar a no poder ver la estructura real de nuestra muestra y no servir de nada nuestro trabajo. Para realizar un buen corte de la muestra, se debe seleccionar una cortadora y el disco de corte más adecuado para su aplicación y utilizar un aditivo para el agua de recirculación que permita enfriar correctamente la pieza y no oxidarla. PASO 2: Montaje y Empastillado de muestras y probetas metalográficas El montaje es el segundo paso a seguir en la preparación de muestras. Si utilizamos resinas de empastillado, permite obtener una serie de ventajas frente a las muestras no empastilladas. Protección y soporte de la superficie de la muestra. Siempre se debe utilizar cuando se quiera analizar la muestra muy cerca de la superficie. Facilitar el manejo de la muestra. Disponer de varias muestras pequeñas en el mismo montaje. Homogeneizar el tamaño de las muestras para poder utilizar la preparación presión individual en pulidoras automáticas (mucho más cómoda que la utilización de la presión central). En la preparación de las muestras, se puede seleccionar entre hacer el  montaje en frío o en caliente: El montaje en frío de muestras metalográficas, requiere de 2 componentes que reaccionan cuando se juntan endureciéndose en trono a la muestra. Es el ideal cuando la cantidad de muestras a preparar no es muy grande. El montaje en caliente consiste en 1 sólo componente y una prensa metalográfica que lo funde a unos 200ºC. La calidad de las pastillas es de mucha mejor calidad que las que se obtienen en frío aunque necesita hacer la inversión inicial de la prensa metalográfica. Otra ventaja respecto al empastillado en frío es su significativo menor precio en consumibles. Las prensas metalográficas Opal son máquinas completamente hidraúlicas, refrigeradas con agua e ideales para el montaje de muestras. Gracias a la ámplia programación de los valores de presión y temperatura, la muestra queda empastillada perfectamente. PASO 3: Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico. El lijado y pulido es la parte de la preparación de la muestra que nos permite tener una superficie lo suficientemente lisa como para hacer el análisis microscópico o de dureza. Para el lijado, tradicionalmente se han usado las lijas de carburo de silicio (en base papel o adhesivos) aunque cada vez se usan más lijas de diamante que se han popularizado para utilizarlas en las lijadoras automáticas con cabezal para la preparación de muestras en presión individual o central. Para el pulido de muestras, se han ido incorporando nuevos paños duros que permiten conseguir una fantástica planitud de la muestra en el prepulido con diamante de 9 o 6 micras. El pulido final con diamante de 3 o 1 micra se realiza con paños textiles.  En NEURTEK contamos con una amplia variedad de lijadoras y pulidoras: Saphir 250M1 Saphir 350 Saphir 360 Saphir 250ECO Saphir 550 Saphir 560   Una vez tenemos la superficie libre de rayas se usa un reactivo químico que ataca selectivamente a las diferentes partes estructurales de nuestra muestra a través del microscopio. un reactivo bastante utilizado en el Nital. PASO 4: Examen Microscópico y Análisis de Imagen Se requiere de un microscopio invertido para el análisis de la muestra, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada del metal. Para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir la superficie a espejo. A estos microscopios se recomienda incorporar una cámara digital de gran calidad y refresco de imagen con un software fácil de manejar. CONCLUSIONES El ensayo de metalografía nos ayuda a identificar las diferentes estructuras del acero y relacionarlas con las propiedades físicas y mecánicas. Es necesario tener un patrón base (folleto) de las estructuras para poder compararlas y determinar a qué tipo de microestructura corresponde. Para que la prueba se realice de manera adecuada y de resultados correctos es necesario una buena preparación de la probeta. BIBLIOGRAFIA https://es.slideshare.net/santamariabarajasyenni/informe-metalografa https://www.blog.metalinspec.com.mx/post/que-es-para-que-sirve-el-analisis-metalografico http://personales.upv.es/~avicente/curso/unidad3/fundamentos.html https://es.slideshare.net/2tupac/fases-que-integran-el-anlisis-metalogrfico https://www.neurtek.com/es/academia/metalografia-preparacion-de-muestras/cuales-son-los-pasos-a-tener-en-cuenta-en-una-preparacion-de-muestras