Metalografia

Fundamentos de Ciencia de Materiales PRACTICA 1

METALOGRAFÍA

ENSAYOS ESTRUCTURALES: METALOGRAFÍA Y MICROSCOPÍA
FUNDAMENTOS DE LA METALOGRAFIA Y MATERIALOGRAFIA Puede definirse la Metalografía como la técnica que revela la organización espacial de fases y compuestos que conforman un material metálico. Igualmente, puede definirse la Materialografía cuando se aplica a cualquier material. Apartir de su propia definición, la Metalografía puede resolver: a) Los diversos compuestos y fases. b) Las diferentes formas y tamaños que adoptan en la estructura. c) Las diversas configuraciones entre las fases y compuestos. El campo de aplicación de la Metalografía y materialografía es amplísimo. No sólo es herramienta básica requerida para la caracterización de los metales y aleaciones sinotambién lo es para materiales compuestos de matriz metálica o de fibras metálicas; así como en los materiales cerámicos, compuestos o no. FUNDAMENTO TEÓRICO Dentro de los sólidos podemos distinguir sólidos cristalinos y sólidos amorfos. Los sólidos cristalinos están constituidos por átomos ordenados a larga distancia, o sea que están dispuestos de tal forma que su ordenamiento se repite en las tresdimensiones, formando un sólido con una estructura interna ordenada. Si esta estructura es regular en todo el material se denomina MONOCRISTAL. Sin embargo, lo más habitual es que la estructura sea regular por zonas del material, cambiando la orientación cristalina de una zona a otra, pero no la estructura. Se dice entonces que el material es POLICRISTALINO, integrado por numerosos granos que poseenla misma estructura cristalina, pero que cambian de orientación de unos a otros. La región donde se unen los granos se denomina límite de grano.

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La organización de esos granos da lugar a la microestructura del material, que contempla: La forma y tamaño de los granos Si hay varias fases presentes: granos de diferentesfases La configuración de dichas fases

(a)

(b)

Figura 1: Ejemplos de microestructuras: (a) Latón y (b) Ferrita. El instrumento que nos permite determinar la microestructura de los materiales es el microscopio, que puede ser óptico o electrónico. En nuestro caso nos centraremos en el óptico. En aquellos materiales que son opacos a la luz visible sólo la superficie es susceptible de serobservada, y la luz del microscopio se debe usar en reflexión (microscopio metalográfico). Para lograr el objetivo de visualizar la microestructura de un material es necesaria una cuidadosa preparación de la superficie. Ésta debe desbastarse y pulirse hasta que quede como un espejo. Esta condición se consigue utilizando papeles abrasivos y polvos cada vez más finos. Se releva la microestructura tratandola superficie con un reactivo químico (ataque químico). El tipo de reactivo y el tiempo de tratamiento dependerán de la naturaleza del material.

ANÁLISIS DE LA TÉCNICA METALOGRÁFICA Los ensayos metalográficos requieren la ejecución de las etapas siguientes:
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a) Selección de la muestra. b) Preparación de las probetas. c)Observación de las probetas. d) Tratamiento de la información.

REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA 1. SELECCIÓN DE LA MUESTRA La muestra escogida debe satisfacer las condiciones de amplitud y representatividad estadística, más cuando la dimensión de la probeta unitaria se reduce a unos pocos milímetros. Si corresponde a un control rutinario, la selección es por métodos aleatorios. Si, por el contrario, seinvestiga la causa de un fallo, la probeta debe ser tan próxima como se pueda a su hipotético origen. La probeta puede tener cualquier forma y dimensiones equivalentes a un paralelepípedo de 5 a 15 mm de lado. La extracción de la probeta desde la pieza, o producto a ensayar, se realiza mediante corte con una sierra de disco con refrigeración evitando cualquier posible calentamiento pues podría...