Informe de Practicas 2 Ingenieria de Materiales Valido - MN

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UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA 
CARRERA DE MECÁNICA 
INFORME DE PRACTICA N° 2 
 
 
MATERIA: INGENIERÍA DE MATERIALES I 
DOCENTE: ING. SEGUNDO ESPIN 
CURSO: TERCERO “A” 
PARTICIPANTES: 
• LOOR STEVEN 
• MONTERO JEREMY 
• MORALES MARLON 
 
1. TEMA: 
• ANALISIS METALOGRAFICO DE MATERIALES FERROSOS 
2. OBJETIVO. 
• Observar los diferentes modelos de microestructuras en aleaciones ferrosas para 
determinar sus propiedades metalmecánicas. 
3. INTRODUCION: 
 
 
El estudio metalográfico es muy significativo en la Ingeniería de Materiales ya que nos 
permite un estudio minucioso en la microestructura que poseen los metales y sus 
aleaciones para así definir ulteriormente sus propiedades mecánicas y características 
morfológicas. La importancia del análisis metalográfico, es apto de revelar el proceso del 
tratamiento mecánico y térmico que ha sufrido el metal, con el fin de realizarse a un 
material antes de llevarle a su destinado uso y prevenir inoportunos durante el 
funcionamiento. 
Las técnicas metalográficas se despliegan precisamente para reconocer las fases 
expectantes en los metales y explicar el mecanismo de su configuración. Donde sin duda 
el microscopio será el instrumento más primordial del que debe acondicionar el 
metalurgista. 
Asimismo, en el labor y desarrollo de otros materiales es imprescindible realizar el 
estudio metalográfico para constituir mediante la microestructura que propiedades 
cambian en los materiales. 
 
4. EXTRACCION DE LA MUESTRA 
Mientras se realice la extracción de la muestra es esencial considerar el lugar de donde se 
sustraerá la probeta y la forma en que se hará la determinada extracción. 
De esta forma sabremos puntualmente las características del metal en dicha zona con la 
mayor información posible de las propiedades y determinar una mejor conclusión sobre 
las posibles ventajas o fallas del metal. 
Se deberá ocupar una muestra representativa del material que se indagará, para tanto la 
probeta deberá tener las condiciones necesarias para que durante la operación del material 
no afecte a la estructura externa, al igual la temperatura deberá cuidarse de que no eleve 
demasiado durante el proceso de extracción. 
Para la preparación de la muestra, podría dividirse en tres partes: 
 
 
4.1. DESBASTE GROSERO. 
 
 
El desbaste grosero se trabaja una sola vez, extraída la probeta con la intención de 
aminorar las irregularidades, elaboradas en la operación de la extracción, se lo hará hasta 
obtener una cara lo más plana posible. Esta operación la podremos realizar con una lima, 
aunque se aumente la distorsión 
De cualquier manera, que se practique el desbaste grosero siempre se debe tener que 
cuidar que la presión no sea exagerada para que la distorsión no sea muy importante, ni 
la temperatura de la superficie se eleve demasiado. [1] 
 
4.2. DESBASTE FINAL. 
 
 
Se lo realiza a mano o con desbastadoras mecánicas. Para el caso de realizarlo 
manualmente el papel abrasivo deberá estar sobre una placa plana y limpia. 
Se ejercerá una presión suave, con una misma dirección para que todas las rayas sean 
paralelas, además cada que se cambie de abrasivo es conveniente lavar la probeta y 
limpiarse las manos para no llevar micropartículas de la probeta anterior. La presión en 
la probeta no debe ser excesiva, la cual deberá ir aminorando a medida que se procede en 
la operación. En caso de que el desbaste se lo realice de manera automatizada las 
precauciones son iguales que en el manual. Las velocidades del disco con el que se 
realizará será de acuerdo al grosor de los abrasivos. [1] 
 
4.3. PULIDO 
Tiene por objeto eliminar las rayas producidas por el desbaste final y obtener una 
superficie con buenas características, por lo general se realiza de manera mecánica, 
entre más pulida este la superficie más clara será la imagen que obtengamos en el ocular, 
ya que con un aumento de 500x se pueden se podrán distinguir las porciones lisas más o 
menos grandes entre las rayas, dado que las zonas marcadas serán más atacadas que las 
zonas lisas, si la densidad de rayas es demasiado alta y si a su vez están en dos o más 
direcciones, el oscurecimiento de las rayas durante el ataque cubrirán los detalles de la 
estructura del material. [1] 
 
5. METODOS DE PREPARACION DE LA MUESTRA 
El resultado deseado del trabajo analítico va a depender mucho de la calidad de los 
resultados. Un aspecto muy importante es al momento de tomar las muestras a analizar 
ya que tendrán que ser muy bien cuidadas y transportadas cuidadosamente al lugar de 
análisis o al laboratorio. [3] 
 
6. Equipos y materiales que se utilizan para el análisis. 
 
6.1 Equipos 
 
• Cortador abrasivo mega M250 
Su estructura consta de una aleación de aluminio y acero inoxidable, ya que al contener 
un disco de corte abrasivo nos facilita que al momento de cortar una probeta esta termine 
con una rugosidad o acabado superficial fino y de esa forma reducimos el tiempo de 
preparación de la misma, este modelo cuenta con un sistema de refrigeración muy 
efectivo. [3] 
 
FIGURA 1. Cortador abrasivo mega M250. [3] 
 
• Maquina encapsuladora (Terapress mounting press) 
 
Esta máquina se tarda un promedio de 20 minutos en realizar un embebido a un acero, 
esto lo realiza con una resina denominada baquelita. 
 
 
FIGURA 2. Maquina encapsuladora (Terapress mounting press) [3] 
 
• Pulidor automático Femto 1000, nano 
 
Esta máquina cuenta de discos y bases magnéticas ya que estas permiten una 
variación en las lijas diamantadas y consta de un panel digital, en este panel se 
ocupa la programación que designa la velocidad, el giro de la base, etc. [3] 
 
 
FIGURA 2. Pulidor automático Femto 1000, nano. [3] 
 
 
 
• Microscopio óptico BX51M 
Su principal herramienta son los oculares ya que estos se encargan de ampliar las 
imágenes que son enfocadas debido a que son invisibles para el ojo humano. [3] 
 
 
 
 
 
FIGURA 3. Microscopio óptico BX51M. [3] 
 
 
• Durómetro 
Esta máquina nos ayuda a examinar y analizar la dureza de un material, y así poder 
determinar la función del material analizado. [3] 
 
 
 
6.2. Materiales 
 
 
• Lijas Diamantadas 
FIGURA 4. Durómetro. [3] 
 
 
 
 
• Alúmina 
FIGURA 5. Lijas Diamantadas. [3] 
 
 
 
FIGURA 6. Alúmina. [3] 
• Reactivos 
 
Tabla 1. Tipos de reactivos. [3] 
 
FIGURA 7. Tipos de reactivos que se utilizan en el análisis metalográfico. [3] 
• Probetas 
 
 
7. Aceros. 
FIGURA 8. Tipos de probetas. 
 
Los aceros son una aleación comprendidos tanto de hierro y carbono (este no puede 
representar más del 2% del peso de la aleación) que, de acuerdo con su tratamiento y a 
las proporciones expuestas estas pueden adquirir distinta resistencia, elasticidad y dureza. 
Otro factor que influye en las características es la adaptación de cualquiera de las 
diferentes etapas del proceso de fabricación, tales como laminación, acabado y 
tratamiento térmico. [2] 
 
• Azufre - Mejora la maquinabilidad, reduce la resistencia al impacto y la ductilidad 
• Boro- Mejora la templabilidad 
• Calcio- Desoxida los aceros, mejora la tenacidad 
• Carbono- Mejora la templabilidad, resistencia, dureza y resistencia al desgaste 
• Cerio- Mejora la tenacidad en los aceros de baja aleación de alta resistencia. 
• Cobalto- Mejora la resistencia y la dureza a temperaturas elevadas 
• Cromo- Mejora la tenacidad, templabilidad y resistencia al desgaste 
• Fósforo- Mejora la resistencia, templabilidad, resistencia a la 
• Manganeso-Mejora la templabilidad, resistencia, resistencia a la abrasión y 
maquinabilidad 
• Molibdeno- Resistencia a la temperatura elevada, resistencia a la termofluencia 
• Niobio- Refina el tamaño del grano y mejora la resistencia y tenacidad al impacto. 
• Níquel-Mejora la resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión 
• Silicio-Resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica• Tantalio- Tiene efectos similares a los del niobio. 
• Telurio- Mejora la maquinabilidad, formalidad y tenacidad. 
• Titanio- Mejora la templabilidad; desoxida los aceros. Tungsteno Tiene los 
mismos efectos que el cobalto. 
• Vanadio- Mejora la resistencia, tenacidad, resistencia a la abrasión y dureza a 
temperaturas elevadas. 
• Circonio- Tiene los mismos efectos que el cerio. 
 
 
 
Corte 
 
Como corte nos referimos a la acción de cortar o seccionar el metal, tratando de obtener 
superficies planas y con la menor deformación posible. [2] 
Tipos de corte 
 
• Corte con sierra 
Los cortes se realizan con cintas de sierra y son aptos para la sección 
metalográfica. A veces están disponibles en un modelo de refrigeración por agua, 
pero muchos de los aceros estructurales más comunes (de bajo contenido en 
carbono, no endurecidos) se pueden cortar en una sierra de cinta seca. [2] 
 
 
FIGURA 9. Herramientas de corte con sierra. [2] 
 
 
 
• Corte con disco abrasivo 
El corte abrasivo es una operación de cortar la pieza mediante el uso de un disco 
giratorio relativamente delgado compuesto por partículas abrasivas soportadas 
por un medio adecuado. El corte abrasivo es el método que más utilizado para 
cortar materiales para el examen microscópico y otras investigaciones 
materiales. [2] 
 
FIGURA 10. Herramienta de corte con disco abrasivo [2] 
• Discos abrasivos 
Los discos abrasivos se construyen utilizando uno (o más) tipos de soporte. Los 
soportes son el material flexible al que se adhiere el grano abrasivo para fabricar 
abrasivos revestidos y productos similares. De manera similar, los discos de metal 
usan granos abrasivos adheridos a un respaldo de metal como el aluminio o latón. 
En la siguiente tabla se observan las aplicaciones de los discos abrasivos 
convencionales en función del tipo de grano. [2] 
 
 
8. RESULTADOS 
Tabla 2. Tipos de grano abrasivo. [2] 
 
 
• Acero DF2 en estado comercial 
 
 
RESULTADO 1. Acero DF2 en estado comercial . 
 
 
 
RESULTADO 2. Acero DF2 en estado comercial Revenido. 
 
• Acero Pata en estado comercial 
 
RESULTADO 3. Acero Plata en estado comercial. 
 
RESULTADO 4. Acero Plata en estado comercial Revenido. 
 
• Acero XW5 en estado comercial. 
 
 
RESULTADO 5. Acero XW5 en estado comercial. 
 
RESULTADO 6. Acero XW5 en estado comercial Revenido. 
 
9. CONCLUSIONES 
 
• Se tiene una visión clara de cómo observar las estructuras por medio de una 
probeta, obteniendo una vista de una fotomicrografía de cómo se presentan las 
estructuras en sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, además la estructura 
que se forma debido a un tratamiento térmico. El estudio de investigación 
referente a los materiales ferrosos se ha demostrado que es factible la 
determinación del tamaño de grano mediante el microscopio metalográfico. La 
investigación ha demostrado que, a nivel de conocimiento, existen sistemas que 
incluidos al microscopio metalográfico hacen factible no sólo determinar el 
tamaño de la partícula sino la determinación de fases, el estudio de las 
determinadas características, espesor del recubrimiento y medición del tamaño. 
 
 
 
 
 
 
10. REFERENCIAS 
 
 
[1] «Conocimiento de Materiales,» 14 Febrero 2017. [En línea]. Available: 
http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf. [Último 
acceso: 08 Diciembre 2020]. 
[2] J. M. L. Guaman, «Analisis Metalografico de aceros comerciales para herramientas 
en la ciudad de Cuenca,» Cuenca , 2018. 
[3] I. O. Rendon, «Estudio metalografico de aceros empleados para impartir docencia 
en Ingenieria de Materiales,» Sevilla , 2017. 
 
http://190.105.160.51/~material/materiales/lab/guia_metalograf%EDa.pdf