Tamaño de Grano


LABORATORIO DE TAMANO DE GRANO
Tabla de contenidos:



Introducción:
El tamaño de grano en un material determina muchas de sus propiedades más importantes, como tenacidad, dureza, capacidad para recibir tratamientos térmicos, etc. Por este motivo es importante su determinación y normalización para que la comparación con otros ensayos sea válida.
En este laboratorio se analizarán dosprobetas de acero SAE 1010 y SAE 1045 con el objetivo de determinar el tamaño medio de grano y con él, determinar el número de tamaño de grano ASTM, G. Para ello se utilizarán dos métodos, el primero, método planimétrico, consiste en contar la cantidad de granos por pulgada cuadrada en una micrografía de dimensiones normalizadas y luego aplicar las ecuaciones dadas por la normas ASTM E112 96. En elsegundo método, por comparación, se procede comparando justamente la superficie del material (con sus granos ya evidenciados) contra un ocular para determinación de tamaño de grano (normalizado por normas ASTM).
Desarrollo
Marco Teórico:
Generalidades:
En general, se ha observado que existe una relación entre el tamaño de grano en los aceros y sus propiedades.
“Los límites de grano, son ellugar en que ocurren, preferentemente, las reacciones en estado sólido. En general, la energía libre de una cantidad de masa de metal dada disminuye a medida que aumenta el tamaño de grano. La causa del cambio de energía es la disminución de la energía interfacial asociada a los límites de grano. Esta disminución de energía es la fuerza impulsora que tiende a producir el crecimiento del grano.Ahora bien, en la mayoría de las condiciones de aplicación de los metales, la velocidad de crecimiento del grano es muy pequeña, y sólo a temperaturas elevadas el crecimiento se produce rápidamente. Un material de grano fino será, por lo tanto, más duro y más resistente que un material de grano grueso, el cuál (este último) tendrá más juntas de grano donde se acumularán más tensiones. (www.uam.es)”.Métodos Planimetricos y por Comparacion

Método Planimétrico: El método planimétrico abarca un conteo actual del número de granos dentro de un área conocida. El número de granos por unidad de superficie, n, es emitido para determinar el número de tamaño de grano ASTM, G. La precisión del método es en función de la cantidad del número de granos contados. Una precisión de +/- 0,25 unidades detamaño de grano puede ser obtenida con una cantidad de esfuerzo razonable. Los resultados son libres de variación, y la repetitividad y la reproductividad son menores a +/- o,5 unidades de tamaño de grano. Un conteo preciso requiere la marcación de los granos al momento de ser contados.
Método por comparación: El procedimiento por comparación no requiere conteo de granos, intercepciones ointersecciones pero, como el nombre lo indica, abarca comparación de la estructura del grano con una serie de imágenes graduadas, ya sea en forma grafica de pared, overlays de plástico claro o en nuestro caso una retícula ocular. La repetitividad y reproducibilidad de las condiciones de la gráfica de comparación son generalmente +/- 1 del tamaño de grano.
Preparación de las probetas:
Las probetas que seutilizaron para este laboratorio fueron las mismas que en el laboratorio Nº1 (Estructura metalográfica), considerando innecesaria la repetición del método. Como recordatorio, el ácido usado para atacar la superficie fue de Nital.
Método Nº1: Método Planimétrico
Metodología:
Para determinar el tamaño de grano de las muestras (probetas), se utilizó un microscopio metalográfico con una cámaradigital conectada a una PC y una probeta ya preparada.
A continuación se detalla el procedimiento para una de las probetas, que es el mismo en ambas.
Primero se colocó la probeta en el microscopio y se ajustó los objetivos del mismo a 100X, luego se regularon los enfoques grueso y fino hasta obtener una imagen nítida en la pantalla de la PC.
Como segundo procedimiento, se recorto en una hoja de...