METALOGRAFIA CUANTITATIVA

La metalografía cuantitativa en la investigación de aleaciones ferrosas y no ferrosas”, ha determinado la medida promedio de tamaño de grano incluyendo un procedimiento planimétrico de Jeffries en los materiales: acero al carbono SAE 1010 y acero inoxidable AISI 316.

En metalografía a menudo es necesario establecer cuantitativamente valores diferentes tales como:
1. El número de partículaso poros por unidad de volumen (las partículas se usan aquí en el sentido de partículas sueltas o unidades separadas de un constituyente en la matriz; granos y tamaños de grano se refieren a los cristales de la matriz y su tamaño).
2. El tamaño de las figuras presentes en la probeta.
3. El tamaño del grano del material.
4. La fracción de volumen de las fases presentes en una probeta.


Áreatotal = 678,6mm2
Fracción del área = 678,6/12100 = 0,056 = 5,6%
 
 
Se extiende un modelo de rejilla cuadrado con 100 intersecciones sobre este campo; cuatro intersecciones están dentro de las partículas y 4 en la interfase.
Número de topes = 4 + 1/2 (4) = 6
Fracción del área= 6/100 = 0,06 = 6%
En el área de medición hay 24 partículas de 6 mm, como el área es 12100 mm2
Número de partículaspor unidad de área = NA = 24/12100 = 0,00198
Área promedio de la partícula:
A = Fracción volumen (Vv) / NA
A = 0,06/0,00198 = 30,25mm2
Que está muy cerca al área de la partícula que es de 28,27 mm2


MÉTODOS PLANIMÉTRICOS
El más antiguo procedimiento para medir el tamaño de grano de los metales es el método planimétrico. Un círculo de tamaño conocido (generalmente 19.8 mm f, 5000 mm2 deárea ) es extendido sobre una microfotografía o usado como un patrón sobre una pantalla de proyección. Se cuenta el número de granos que están completamente dentro del círculo n1 y el número de granos que interceptan el círculo n2. para un conteo exacto los granos deben ser marcados cuando son contados lo que hace lento este método. La Fig. 1 ilustra el método planimétrico.
MÉTODOS DE INTERCEPCIÓNEl método de intercepción es más rápido que el método planimétrico debido a que la microfotografía o patrón no requiere marcas para obtener un conteo exacto. La ASTM E112 recomienda el uso de un patrón consistente en 3 círculos concéntricos con una longitud total de la línea de 500 mm (patrón disponible de la ASTM).
La Fig. 2 ilustra el método de intercepción para una aleación de una solafase.


Mediciones:
El % del área de la fase = (área que ocupa la fase/área total ) X 100
El % de la línea que ocupa la fase = (longitud que ocupa la fase/longitud total) X100
El % de Puntos que ocupa la fase = (puntos que ocupa la fase/puntos totales) X 100
Ejemplo de la medición del tamaño de grano por el método planimétrico (Jeffries). Micrografía de un acero al manganeso austeníticorecocido a 1040ºC, envejecido a 620ºC para decorar los contornos de grano con perlita fina. El círculo tiene un diámetro de 79.8 mm para un área de 5000 mm2, se hace un conteo para determinar el número de granos completamente dentro del círculo y el número que interceptan al círculo. El multiplicador Jeffries para 100 es 2 a IX es (2) (44 + 25/2) = 113, el tamaño de grano ASTM es
g= 1.0 +3.219log NA-2.2954 NA numero de granos/ mm2
3.3219 log 113 -2.9542 3.87 redondeando a 3.9 a 4).

Ejemplo de la medición de tamaño de grano, usando el método de intercepción de Heyn. Los 3 círculos concéntricos tienen diámetros de 79.5 x 47.8 y 31.8 mm para una línea de longitud total de 500 mm. La ampliación de esta micrografía es 500 X de aquí que la real es 1 mm. Un conteo del número deintercepciones de contornos de grano (límite de grano) revela 60 intercepciones de contornos de grano y 7 intercepciones de uniones triples. Luego: P = 7 (1.5) + 60 = 70.5 y PL = 70.5/1 mm. Por consiguiente L-3 = 1/PL = 0.0142 mm. El número de tamaño de grano ASTM puede ser calculado usando la ecuación
g = -6.643856log (L) – 3.288 L intersección lineal media
g = (-6.643856 log 0.0142) - 3.288=...