Universidad de La Rioja

Fabián Casis Martínez

Grupo de laboratorio: A-3

1. INTRODUCCIÓN

La metalografía estudia la estructura microscópica de los metales y sus aleaciones. Antes de observar un metal al microscopio, es necesario acondicionar la muestra de manera que quede plana y pulida. Plana, porque los sistemas ópticos del microscopio tienen muy poca profundidad de campo y pulidaporque así observaremos la estructura del metal y no las marcas originadas durante el corte u otros procesos previos.

2. MATERIALES

El material principal que vamos a utilizar en esta práctica será el Acero. El Acero que

utilizaremos sera F-115, en el cual su composición química es del 0.55% de Carbono no

aleado. Este tipo de acero es un del tipo hipoeutectoide. Los dos constituyentes son la

ferrita y la perlita:

%ferrita = 0,89 − 0,55

0,89 − 0∙ 100 = 38,21%

%perlita = 0,55 − 0

0,89 − 0∙ 100 = 61,79%

Las características que posee este acero serán:

F115

GRIÑON UNE NUMERO DIN

F115 F1150 1.1203 C55

Acero al carbono, para temple y revenido de usos generales, destinado a la fabricación

de piezas que tengan que resistir de 70 a 90 kg/mm2 de resistencia con una buena

tenacidad. En diámetros menores de 15mm admite el temple en aceite.

GAMA DIMENSIONAL

REDONDOS LAMINADOS DE 20 A 200 mm

PLETINAS LAMINADAS DE 40X30 A 250X60 mm

En esta práctica también tendremos que utilizar más elementos como son las limas de graduación del 3,2,1, 0, 00, 000, (la última no la tendremos) Estas son utilizadas para realizar el desbaste del acero.

Utilizaremos una pulidora y alúmina, este producto se comportara de una manera abrasiva con el acero.

También utilizaremos tanto alcohol como Nital 5, reaccionando con el acero para que quede limpio.

3. PROCEDIMIENTO:

Comenzaremos nuestra práctica cuando todo esté preparado, comenzaremos realizando un desbaste:

Durante el proceso de desbaste se eliminan gran parte de las rayas producidas en el corte.

Se realiza en una pulidora empleando discos abrasivos de distintos diámetros de partícula, cada vez más finos.

Cada vez que se cambia de disco, es muy importante limpiar muy bien la probeta con agua abundante para eliminar los posibles restos de partículas del disco anterior, así evitamos que se produzcan rayas por partículas que hayan podido quedar del disco anterior cuando estamos trabajando con un disco de grano más fino.

Desbaste inicial: Se realiza con la finalidad de poder reducir las irregularidades que se hayan producido al extraer el metal. Obtendremos así una cara que sea lo más plana posible. Esta práctica se realiza con limas porque el acero sin templar no es muy duro. La graduación de estas ira en orden y será 3 y 2.

Desbaste intermedio: es parecido al inicial aunque la principal diferencia es que las limas serán de menor graduación 1 y de 0. La forma de realizar este método manualmente consiste en colocar la lima sobre la mesa, y mover la muestra longitudinalmente a lo largo de la lija con una presión leve, mantendremos la misma dirección para que todas las rallas vayan en el mismo sentido.

Desbaste final: Con esto se consigue parcialmente la desaparición de las rayas que se producen en el acero, por lo que para esta operación utilizamos la lija de graduación más fina 00.

Para realizar esta operación de manera exitosa se opera de manera que en el cambio de un papel de lija a otro las rayas se queden de manera perpendicular, rotando con un ángulo de 90º de dirección cada vez que cambiemos el papel. También es recomendable limpiar y comprobar que la lija p la probeta no tenga ningún tipo de material adherido que pueda provocar más rayas.

El segundo paso será el Pulido:

Se realiza con paños especiales, del tipo de los tapices de billar.

Como abrasivo, se puede utilizar polvo de diamante o alúmina. El primero se aplica con un aceite especial, para lubricar y extender la pasta de diamante y el segundo con agua.

En el pulido apenas hay arranque de material y lo que se pretende es eliminar todas las rayas producidas en procesos anteriores. El pulido finaliza cuando la probeta es un espejo perfecto.

El pulido tiene como finalidad eliminar las rayas que se hayan producido en el desbaste final y producir una superficie con unas buenas características. Esta operación se realiza mecánicamente y se utiliza como abrasivo en un paño una solución acusa. El que nosotros utilizaremos será la alúmina, que es oxido de aluminio en partículas. Estableceremos un tiempo de pulido estimado en unos 5 minutos ya que sobra para obtener un buen acabado. Cuanto mayor sea el tiempo de pulido mejor será la imagen al microscopio.

El último paso será el lavado o ataque químico:

El ataque químico pondrá de manifiesto la estructura del metal ya que atacará los bordes de

los granos y afectará de manera diferente a las distintas fases presentes en el metal.

Para cada metal y aleación se utiliza un reactivo de ataque diferente. En el caso del acero el más utilizado es el NITAL, que se prepara disolviendo ácido nítrico en etanol. Cuando el acero es inoxidable se suele realizar un ataque electroquímico.

El lavado en nuestra practica será una parte muy importante ya que tiene como consecuencia la eliminación de las partículas que se habían desprendido durante el desbaste y el pulido, y dejaremos la probeta ya lista para atacarla con Nital.

Realizaremos un lavado con alcohol y después lo secaremos.

Atacaremos la muestra con Nital 5, esto consiste en mantener la parte de la pieza que hemos pulido sumergida en Nital 5 un tiempo de unos 45 segundos aproximadamente sin tocar el fondo del recipiente. La composición de este será 95% alcohol etílico y un 5% ácido nítrico.

Finalmente lavaremos la muestra como alcohol.

4. RESULTADOS:

Los resultados que hemos obtenido en esta práctica son apreciables con el

microscopio, gracias a este podremos ver la composición de nuestra muestra de

acero cuando terminamos el ensayo.

El microscopio metalográfico se diferencia del ordinario, fundamentalmente, en su

sistema de iluminación. La luz no puede atravesar el metal y por tanto la luz entra en

el objetivo después de ser reflejada en la probeta metálica.

Los resultados son diversos porque al realizarlo de forma manual estos resultados no

son iguales. Pero las características si serán similares.

Con el microscopio podremos ver que se forman unos círculos oscuros

pertenecientes a la perlita y otros claros que son por la ferrita. También se aprecian

claramente las rayas provocadas por el desbaste al realizarlo de forma manual.