Laboratorio 1 Preparacion Metalografica (Correccion)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
INFORME:
PREPARACIÓN METALOGRÁFICA PARA MATERIALES FERROSOS, NO
FERROSOS
PRESENTADO POR:
LUIS FERNANDO ESTUPIÑÁN GÓMEZ
PRESENTADO A: DIEGO ALEJANDRO RAMIREZ CARDONA
Universidad tecnológica de Pereira
Ingeniería mecánica
Pereira
08/09/2021
TABLA CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN
2. OBJETIVOS
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Objetivos Generales
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Objetivos Específicos
3. MARCO TEÓRICO

Paso 1: Corte de muestras o probetas

Paso 2: Montaje y Empastillado de muestras y probetas metalográficas

Paso 3: Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico

Paso 4: Examen Microscópico y Análisis de Imagen
4. PROCEDIMIENTO LABORATORIO

Etapa 1: Corte y selección de la muestra

Etapa 2: Encapsular muestra

Etapa 3: Desbaste

Etapa 4: Pulido

Etapa 5: Ataque químico

Etapa 6: Micrografía
5. RESULTADOS OBTENIDOS

Comparación
6. CONCLUSIONES
7. BIBLIOGRAFÍA
LISTA DE IMÁGENES

Imagen 3.1.1 Maquina de corte metalográfico

Imagen 3.2.1 Empastillado

Imagen 3.3.1 Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico

Imagen 3.4.1 Examen Microscópico y Análisis de Imagen

Imagen 4.1.1 Accionando la cortadora metalográfica

Imagen 4.4.1 Proceso de Pulido

Imagen 4.4.2 Pulido Fino

Imagen 4.5.1 Ataque Químico

Imagen 4.6.1 Proceso Micrográfico

Imagen 5.1.1 Microestructura Latón

Imagen 5.1.2 Microestructura Grafito en escamas

Imagen 5.1.3 Microestructura Fundición Nodular

Imagen 5.1.4 Microestructura Carbono puro

Imagen 5.1.5 Microestructura Fundición gris

Imagen 5.1.6 Microestructura Grafito Hierro maleable
1. INTRODUCCION
La metalografía, tal como la conocemos hoy, se debe en gran parte a la contribución de
varios exponentes que mediante su trabajo pionero con el hierro y el acero de fabricación
moderna, destacó este vínculo íntimo entre la microestructura y las propiedades
macroscópicas. junto con los nuevos desarrollos en la tecnología de microscopía y, más
recientemente, con la ayuda de la computación, la metalografía ha sido una herramienta
invaluable para el avance de la ciencia y la industria en los últimos cien años. Es por este
desarrollo y por medio de las practicas metalográficas que es posible realizar una
observación minuciosa de las características estructurales de los metales y sus aleaciones,
por esta razón se hará énfasis en la preparación de muestras o probetas, que permitan
conocer la constitución de estos materiales haciendo uso de un microscopio óptico
metalográfico.
Este procedimiento consta de diferentes pasos los cuales tienen la finalidad de proporcionar
una superficie perfectamente plana y libre de rayas, con el objetivo de poder observarlas en
la herramienta óptica, en donde se podrá determinar características muy importantes para
hacer una selección optima en consecuencia del uso que deseemos darle al material
seleccionado.
2. OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES
o Con la presente practica se desea identificar la estructura y constitución de
metales ferrosos y no ferrosos, por medio de un procedimiento
metalográfico que logra dar claridad a las probetas empleadas para el
análisis, el cual proporciona información vital para la selección de
materiales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
o Explicar el proceso de la preparación metalográfica de muestras y en el
análisis microestructural de las mismas.
o Especificar cada paso que conlleva a la obtención de una buena muestra
metalográfica.
o Comparar ciertas muestras proporcionadas por la practica experimental con
otras muestras dadas por textos ya implementados para la explicación.
3. MARCO TEÓRICO
Bajo el nombre de metalografía se encierran toda una serie de técnicas y conocimientos
científicos cuyo fin último es la observación tanto macroscópica como microscópica de las
características estructurales de los metales y aleaciones. La presente práctica de laboratorio
se basa exclusivamente en la preparación de muestras para la observación microscópica de
materiales metálicos, a través del uso del microscopio óptico metalográfico (MO),
basándonos en las normas de referencia para el proceso de preparación metalográfica
ASTM E3 y ASTM E407.
La preparación de la probeta, de forma general consiste en obtener primero una superficie
plana y semipulida, terminando con un pulido fino. Con esta serie de operaciones se obtiene
una superficie especular la cual posteriormente recibirá un ataque químico y así poder ser
observada en el microscopio.
Los pasos a seguir en la preparación de las muestras metalográficas son:
o Corte de muestra
o Montaje y empastillado de muestra
o Desbaste, lijado y pulido de muestra
o Examen microscópico y análisis de imagen

PASO 1: Corte de muestras o probetas
Imagen 3.1.1 Maquina de corte metalográfico
Este primer paso inicia con la selección de la cortadora y el disco más adecuado para su
aplicación optando además por la utilización de aditivos para el agua de permita el
enfriamiento correcto de la probeta y así evitar oxidarla, la importancia de este primer paso
en la preparación de muestras radica en que al cortar la pieza se debe asegurar que no se
genere un calor excesivo que modifique o incluso destruya la estructura metalográfica, todo
esto debido a que la muestra debe quedar libre de daños térmicos, procurando siempre
obtener una muy pequeña deformación mecánica. De no ser preciso y cuidadoso este paso,
los siguientes serán de mucho trabajo y por ende nos llevara a cometer errores durante el
análisis en el microscopio de la probeta en cuestión.

PASO 2: Montaje y Empastillado de muestras y probetas metalográficas
Imagen 3.2.1 Empastillado
El segundo paso para seguir en la preparación de muestras empleando resinas de
empestillado sería:
o
Protección y soporte de la superficie de la muestra (Siempre se debe utilizar
cuando se quiera analizar la muestra muy cerca de la superficie).
o
Hacer simple el manejo de la muestra.
o
Tener disponible varias muestras pequeñas en el mismo montaje.
o
Al tener las muestras homogéneas en la preparación, nos permite realizar
una presión individual en las pulidoras haciendo mucho más cómodo este
proceso
En la preparación de las muestras, se puede seleccionar entre hacer el montaje en frío o en
caliente:
o
El montaje en frío de muestras metalográficas es el ideal cuando la cantidad
de muestras a preparar no es muy grande, logrando un endurecimiento
entorno a la muestra.
o
El montaje en caliente logra una calidad mucho mejor que las que se
obtienen en frio además de una significativa reducción en el precio de
consumibles.

PASO 3: Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico.
Imagen 3.3.1 Desbaste, Lijado y Pulido - Ataque Químico
El lijado y pulido es la parte de la preparación de la muestra que nos permite tener una
superficie lo suficientemente lisa como para hacer el análisis microscópico.
Para el proceso de lijado, se han usado por lo general las lijas de carburo de silicio aunque
cada vez se usan más lijas de diamante que se han popularizado para utilizarlas en
las lijadoras de muestras en presión individual o central. Ya para el proceso de pulido, se
han ido incorporando nuevos paños duros, dándole planitud a la muestra en el pre-pulido
con diamante de 9 o 6 micras. Ya para el pulido final con diamante de 3 o 1 micra se realiza
con paños textiles. Una vez se tiene la superficie libre de rayas se procede al uso del
reactivo químico que por lo general es el Nital que ataca selectivamente a las diferentes
partes estructurales de la muestra.

PASO 4: Examen Microscópico y Análisis de Imagen
Imagen 3.4.1 Examen Microscópico y Análisis de Imagen
Las características del instrumento microscópico tienen mucha importancia al momento de
darle claridad al análisis de la muestra, debido a la opacidad de los metales y aleaciones,
opera con la luz reflejada del metal. Para poder observar la muestra es necesario preparar
una probeta y pulir la superficie a una semejanza tipo espejo. Por lo general a estos
microscopios se les suele incorporar una cámara digital de gran calidad, además un
software para el estudio de fácil manejo.
4. PROCEDIMIENTO LABORATORIO

Etapa 1: Corte y selección de la muestra
Este ensayo se cataloga como destructivo porque se extrae una parte del material a analizar
utilizando herramientas de corte como mango cierra, pulidora, siempre garantizando que el
material no se caliente y así no tenga micro afectaciones térmicas, para posteriormente
llevarlo a la cortadora metalográfica
Imagen 4.1.1 Accionando la cortadora metalográfica

Etapa 2: Encapsular muestra
Este proceso se realiza dependiendo del tamaño de las piezas por medio de los dos tipos de
encapsulamiento como lo son resinas epoxicas y baquelita, estos son polímeros que tiene
procesos en moldes, permitiendo tener un área de soporte para la persona que vaya a
realizar el procedimiento de pulido grueso y delgado.

Etapa 3: Desbaste
Se hace con papel lija la cual cuenta con unos granos abrasivos que por lo general son de
silicio, el proceso se empieza de un papel lija número 80 que indica el número de granos
que caben en una pulgada, cada vez que avanzamos de número se tiene menos rugosidad en
la lija.
La pieza se ubica en la lija y se hace el movimiento de forma lineal procurando garantizar
una fuerza perpendicular para que no haya planos en el material y así mejorar su visión en
el microscopio; la pieza se mueve 90° cada vez que se cambia de papel lija continuando
con el proceso hasta que las líneas de la lija anterior desaparezcan continuando por lo
general hasta la lija número 2000.

Etapa 4: Pulido
Esta etapa se hace empleando unos paños de tela los cuales tienen una composición suave,
para que no rayen la pieza con el fin de llevarla a un acabado espejo. Este paño por lo
general es un paño metalográfico y dado su alto costo se recomienda pulir los filos de la
probeta para no dañar el paño.
Imagen 4.4.1 Proceso de Pulido
Imagen 4.4.2 Pulido Fino

Etapa 5: Ataque químico
Se oxida la superficie que se va a analizar empleando químicos dependiendo del material,
para los aceros se utiliza en Nital en proporciones escalonadas de concentración y así para
cada metal.
Imagen 4.5.1 Ataque Químico

Etapa 6: Micrografía
Es aquí en donde se extraen las imágenes de las piezas que se han sometido al proceso
metalográfico.
Imagen 4.6.1 Proceso Micrográfico
5. RESULTADOS OBTENIDOS

COMPARACION
Microestructuras tomadas en el laboratorio
 Latón
Imagen 5.1.1 Microestructura Latón
Microestructuras de literatura
 Grafito
Imagen 5.1.2 Microestructura Grafito en
escamas
Su estructura parece estar más ordenada y Su estructura no tiene una forma definida,
compacta, siguiendo un patrón de formas tiene un color más claro y líneas amorfas
sin orden alguno.
rectangulares.
 Fundición Nodular
Imagen 5.1.3 Microestructura
Fundición Nodular
Su estructura parece tener cierta cantidad
de poros de diferentes tamaños y sin
ningún orden.
 Carbono puro
Imagen 5.1.4 Microestructura
Carbono puro
Su estructura no tiene forma definida, pero
muestra al parecer cierta solidez y parece
haber unión entre las diferentes formas.
 Fundición Gris
Imagen 5.1.5 Microestructura
Fundición gris
Su estructura muestra un aspecto compacto
en forma con aspecto de humo muy espeso
y de color oscuro.
 Grafito en hierro maleable
Imagen 5.1.6 Microestructura Grafito
Hierro maleable
Su estructura muestra nódulos separados
pero unidos por medio de puentes muy
delgados.
6. CONCLUSIONES
 Se determino el proceso de preparación metalográfica para ciertos metales,
mostrando la rigurosidad de su proceso con el objetivo de tener claridad en la
observación microscópica.
 Como consecuencia de la practica se pudo observar el funcionamiento grosso modo
de ciertas herramientas que se empelan en el laboratorio de materiales, siendo esto
de vital importancia para el aprendizaje dadas las circunstancias actuales.
 En ultima instancia mediante el procedimiento realizado a ciertas muestras nos
permite tener claridad al momento de escoger los materiales adecuados para ciertos
que se requieran en diferentes campos de trabajo.
7. BIBLIOGRAFÍA

Instrumentos, N. ¿Cuáles son los pasos a tener en cuenta en una Preparación de
Muestras? -
Neurtek. Recuperado
el
13
de
septiembre
de
2021,
de
https://www.neurtek.com/es/academia/articulos-tecnicos/metalografia-preparacion-demuestras/cuales-son-los-pasos-a-tener-en-cuenta-en- una-preparación-de-muestras

¿Qué es la Metalografía? Retrieved 8 September 2021, from https://metalografia.es/?p=6