Aplicaciones y procesos de nuevos materiales

PREPARACIÓN METALOGRÁFICA. MICRODUREZA

Alumno:

En una sección de metal, un grano es la superficie delimitada por los bordes de un cristal, un

cristal y sus bandas de macla se consideran como grano único.

Los subgranos, los constituyentes de fases minoritarias, las inclusiones y los aditivos no se

tienen en cuenta para la estimación del tamaño de grano.

Hay que tener en cuenta que la estimación del tamaño de grano no es una medida precisa ya

que una estructura metálica es un agregado de cristales tridimensionales de formas y

dimensiones diversas, incluso aunque todos los cristales fueran idénticos en forma y tamaño,

las secciones resultantes al cortar la estructura por un plano aleatorio darían una distribución

de áreas comprendidas entre un valor máximo y cero.

Según la Norma Internacional UNE-EN-ISO 2624 existen tres métodos de estimación y formas

de expresar el tamaño medio del grano de cobre y aleaciones de cobre constituidas

principalmente por una fase única. Estos métodos son:

1. método de comparación

2. método de interceptación

3. método planimétrico

Utilizaremos el método de comparación de la probeta con imágenes patrón, ya que es el más

sencillo y es lo suficientemente preciso.

El método de interceptación (Heyn) y el método planimétrico (Jeffries) permiten una precisión

superior en la estimación del tamaño de grano, en caso de litigio se recomienda uno de estos

métodos.

En materiales con estructuras no equiaxiales es recomendable el método de interceptación

EXPERIENCIA 1. PREPARACIÓN METALOGRAFICA.

OBJETIVO: revelar la microestructura de materiales metálicos, y previamente observar las

probetas en estado de pulido.

MATERIAL: lijas de diferente grosor, paños de pulido, abrasivos, reactivos de ataque.

PROBETAS: redondos de cobre, latón y acero

EQUIPOS: lijadoras, pulidoras, microscopio, cámara de video, pantalla TV

PROCEDIMIENTO:

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RESULTADOS: observación de las probetas en estado de pulido y tras el ataque químico

cobre pulido cobre atacado latón pulido latón atacado

acero pulido acero atacado

CONCLUSIONES:

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EXPERIENCIA 2. DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE GRANO MEDIO.

OBJETIVO: determinar el tamaño de grano medio de una muestra de cobre, por el método de

comparación

NORMA DE APLICACIÓN: UNE-EN-ISO 2624

PROBETAS: de cobre o latón con preparación metalográfica

EQUIPOS: microscopio, cámara de video, pantalla TV

PROCEDIMIENTO:

1. preparar una probeta mediante un ataque químico que ponga de relieve los límites

de grano (experiencia 1)

2. comparar la imagen proyectada de una zona representativa de la probeta con

microfotografías de las imágenes patrón

3. la dimensión del grano para cada zona examinada será la de la imagen patrón más

aproximada

4. las imágenes patrón están reproducidas a 75 aumentos, si se utilizan otros

aumentos la dimensión de los granos resulta de la tabla siguiente, copiada de la

Norma (los valores de la tabla se han redondeado para simplificar el uso comercial)

Tabla1. Relaciones entre la dimensión real de los granos de las probetas examinadas a diversos aumentos, y las de

las imágenes patrón en microfotografías

Aumento imagen Dimensiones del grano cuando la imagen coincide con la imagen patrón (mm)

75

normalizado 0.010 0.015 0.020 0.025 0.035 0.045 0.050 0.060 0.070 0.090 0.120 0.150 0.200

25 0.030 0.045 0.060 0.080 0.110 0.140 0.150 0.180 0.210 0.270 0.360 0.450 0.600

50 0.015 0.020 0.030 0.040 0.050 0.070 0.080 0.090 0.100 0.140 0.180 0.220 0.300

100 0.008 0.010 0.015 0.020 0.025 0.035 0.040 0.045 0.050 0.070 0.090 0.110 0.150

200 - 0.005 0.007 0.010 0.012 0.017 0.020 0.022 0.025 0.035 0.045 0.055 0.075

500 - - - - 0.005 0.007 0.008 0.009 0.010 0.014 0.018 0.022 0.030

RESULTADOS:

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Patrones de tamaño de grano de cobre y sus aleaciones ISO 2624:1990

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EXPERIENCIA 3. MEDIDA DE LA MICRODUREZA

OBJETIVOS: determinar la microdureza de distintas fases en materiales cristalinos

MATERIAL: probetas metalográficas

EQUIPOS: microdurómetro, cámara de video, pantalla TV

RESULTADOS:

CUESTIONES PRACTICA 1

1. Si la muestra es muy pequeña ¿cómo se procede para poder manipularla?

2. En el desbaste manual, ¿por qué hay que girar la muestra cuando pasamos de una lija a

otra de menor granulometría?

3. ¿Qué podemos observar con el microscopio óptico en una muestra pulida?

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4. ¿Qué observamos en la muestra tras el ataque químico?

5. ¿Por qué utilizamos el método de comparación para determinar el tamaño de grano medio?

6. ¿Por qué se emplea la microdureza para la identificación de fases en un material?

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