Microscopía óptica cuantitativa

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Microscopía Óptica Cuantitativa

Objetivo de la Microscopía Cuantitativa
Revelar y cuantificar detalles microestructurales en metales y aleaciones.

Estudiar dichos detalles microestructurales con el objeto de predecir comportamiento en los materiales.

Factores que afectan la Microestructura

MICROESTRUCTURA DE METALES Y ALEACIONES

Tratamientos termomecánicos, termoqímicos Estructura contra Propiedades
Disminución de tamaño de grano Incremento en esfuerzo de cedencia

Estructura contra Propiedades
Incremento de inclusiones Disminución de la ductilidad

Estructura contra Propiedades
Imperfecciones
Zona afectada por Deformación y/o El calentamiento; Defectos físicos (microporosidad, encogimiento, etc.)

Estructura contra Propiedades
Profundidad ycaracterísticas microestructurales de la región de endurecimiento Evaluación del tratamiento térmico
(carburizado, nitrurado, temple)

Estructura contra Propiedades
Contenido y distribución de inclusiones Velocidad de crecimiento de grieta por fatiga

Estructura contra Propiedades
Heterogeneidad microestructural de precipitados

Asociación con sitios de falla

Estructura contra PropiedadesGranos elongados y/u orientados preferencialmente Comportamiento mecánico anisotrópico del material

Microscopía Cuantitativa
LIMITES DE GRANO
FASES Muestra Microscopía Cuantitativa INCLUSIONES

MICRO-MEDICIONES LONGITUDINALES

Métodos para determinar el Tamaño de Grano (promedio)

Métodos para determinar el Tamaño de Grano (promedio)
•METODO DE COMPARACION •METODO PLANIMETRICO (O DEJEFFRIES) •METODO DE INTERCEPCION

Referencia: Norma ASTM E112

Métodos para determinar el Tamaño de Grano (promedio)
• Aplicables a materiales metálicos, para estructuras de grano de fase simple o de multifases. • Muestras con distribución unimodal de área, diámetro o longitud de grano.
Líquido Núcleo Cristales que formarán granos Granos

Líquido

Límites de grano

Medición de Tamañode Grano
• En una sección plana, los granos aparecen como una serie de polígonos conectados, estos granos son irregulares en el sentido de que no tienen una forma geométrica definida. Esto implica que sus dimensiones no son aproximadamente las mismas en cualquiera de sus ejes.



Medición de Tamaño de Grano
• Debido a esto la estimación del tamaño de grano siempre será una aproximación porlas siguientes causas : 1. Las mediciones solo pueden hacerse en dos dimensiones únicamente. 2. Los granos no tiene una forma geométrica definida. 3. Los granos no son todos del mismo tamaño.

a) Método comparativo
Este procedimiento se aplica únicamente a materiales completamente recristalizados o vaciados con granos equiaxiales. Se utilizan como referencia varias imágenes dispuestas enláminas y oculares:
Lámina I. Granos no - maclados a 100X Lámina II. Granos Maclados a 100X Lámina III. Granos maclados (contrastados por ataque) a 75X Lámina IV. Granos austeníticos en acero (Mc Quaid - Ehn) a 100X

a) Método comparativo

b) Método planimétrico
1 Inscribir un círculo de 5000 mm2. 2 Elegir amplificación que de aproximadamente 50 granos por área. 3 Sumar los granos. Obtener NA 4Calcular el diámetro nominal Dn
NA = f [Nadentro + (Ninterceptados)/2]

Dn

1 NA

f = factor de Jeffries , es la magnificación al cuadrado dividida entre el área del círculo (5000 mm2) Cuando los granos no son equiaxiales NA = (NAl * NAt * NAp)1/3

Ejemplo: Medición de tamaño de grano por método planimétrico

Micrografía a 100X, de un acero austenítico al manganeso que fue sometido aun tratamiento térmico de recocido a 1040 oC y envejecido a 620 oC para resaltar los límites de grano con perlita fina. Usando el procedimiento Planimétrico, se dibuja un círculo, el cual tiene un diámetro de 79,8 mm, con un área de 5000 mm2. Se lleva a cabo un conteo para determinar el número de granos que se encuentran completamente dentro de la circunferencia y el número de intersecciones...
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