5° METALOGRAFIA CUANTITATIVA
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7/25/2019 5 METALOGRAFIA CUANTITATIVA
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UNIVERSIADA NACIONAL DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD NACIONAL
DE INGENIERIAFACULTAD INGENIERIA GEOLOGIA
MINERA Y METALURGICA
Metalografa Cuantitativa
ESTUDIANTE : NUEZ-MELGAR LEON PABLO S.
BNNHGNHNHJMNHYJMHJMHJ20132127B
DOCENTE : Ing. LOBATO FLORES, A!"# L$#n%
CURSO : Ing$n&$'( ) *&$n%&(+ $ #+ M(!$&($+
M$211/
pg. 1
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UNIVERSIADA NACIONAL DE INGENIERIA
INTRODUCCIN
La microscopia pica !s "#a $!rrami!#a ra%icio#a&' m"( impora#!para !& !s"%io %! ma!ria&!s' !# paric"&ar %! a&!acio#!s m!&icas.A"or!s como Casro ' Garc)a ' *!#!%! ' V!&a#%ia ( Torr!s r!+!r!#,"!' a"# c"a#%o &as -c#icas %! microscop)a !&!cr#ica $a(a#!o&"cio#a%o a /ormas ca%a !0 ms so+sica%as' &a microscopiapica sig"! si!#%o &a $!rrami!#a i#%ica%a para !& !s"%io %! "#amp&io !sp!cro %! !mas i#c"&a%os co# &a m!a&"rgia /)sica' a&!scomo !sr"c"ras %! so&i%i+caci#' pro%"cos %! ra#s/ormacio#!s %!/as!' !sr"c"ras %! gra#o' s"p!r+ci!s %! /rac"ra' !#r! oros.Ac"a&m!#!' para Torr!s 234' &a imp&!m!#aci# %! mo%!r#as
-c#icas %! %igia&i0aci# ( proc!sami!#o %! img!#!s /aci&ia# (m!5ora# &a o6!#ci# %! i#/ormaci#.
E& a#&isis m!a&ogr+co !s "#a $!rrami!#a m"( 7i& !# !& !s"%io %!&os m!a&!s' por,"! p!rmi! i#%ii%"a&i0ar &as /as!s pr!s!#!s' s"ca#i%a% r!&aia ( mor/o&og)a. Da%o ,"! &as /as!s m!&icas i!#!#propi!%a%!s m!c#icas ,"! &!s so# propias' &a ca#i%a% %! /as!spr!s!#!s ( s" %isri6"ci# %!!rmi#a# &as propi!%a%!s m!c#icas %!&a a&!aci# m!&ica' como &o a+rma# V!&a#%ia ' Ca&&is!r ' ( G"&ia! .
8o( %)a' s! $ac! #!c!sario pr!%!cir !& comporami!#o %! &os
ma!ria&!s !# %i/!r!#!s co#%icio#!s %! s!ricio' ( !& p"#o %! pari%a!s !& a#&isis micro!sr"c"ra&. No si!mpr! s! %ispo#! %! "# c!#ro o&a6oraorio co# -c#icos !sp!cia&isas ( !,"ipos so+sica%os para &acarac!ri0aci# %! ma!ria&!s' (a s!a para &a s!&!cci# %! ma!ria&!so para "# a#&isis %! co#ro& %! ca&i%a%.
La imag!# %igia& s! $a i#corpora%o' prcicam!#!' a &a oa&i%a% %!&os !,"ipos %! microscop)a !&!cr#ica ( microscop)a co# /oca& ( !ss"si"(!#%o rpi%am!#! a &as ra%icio#a&!s cmaras /oogr+cas !#&os microscopios picos. Las !#a5as %! &a imag!# %igia&' /r!#! a &aa#a&gica' i!#!# %a%as por &as m7&ip&!s posi6i&i%a%!s %!
ma#ip"&aci# ,"! o/r!c!. A%!ms' %ic$as img!#!s p"!%!# s!rproc!sa%as para o6!#!r i#/ormaci#. R!co#oc!r' co#ar ( m!%irama9o' /orma' posici# o %!#si%a% %! %!!rmi#a%os o65!os :por!5!mp&o !& r!a %! &os #7c&!os !# "#a imag!# $iso&gica;' !s a&go,"!' co# "#a corr!ca pr!paraci# %! &a m"!sra' !s a& a&ca#c! %!c"a&,"i!r or%!#a%or p!rso#a& comp&!m!#a%o co# "# so/
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UNIVERSIADA NACIONAL DE INGENIERIA
OBJETIVOS
Ap&icar &os m-o%os para %!!rmi#ar &os porc!#a5!s %! &as/as!s !# &as micro!sr"c"ras a#a&i0a%as ( &a m!%ici# %!&ama9o %! gra#o.
Co#oc!r !& co#c!po %! gra#o ASTM %! ama9o %! gra#o
M!%ir !& ama9o %! gra#o %! "#a m"!sra m!&ica ar!!s %!&os %isi#os m-o%os c"a#iaios
I#!rpr!ar &os r!s"&a%os o6!#i%os ( sa6!r !scog!r !& m-o%oms a%!c"a%o para &a %!!rmi#aci# %! &os a&or!s s!9a&a%os.
pg. >
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METALOGRAFIA CUANTITATIVAFUNAMENTO TE!RICO
U#a %! &as /"#cio#!s ms impora#!s %! &a i#g!#i!r)a !s &ac"a#i+cac i# %! &os /!#m!#os %! &a #a"ra&!0a' %! ma#!ra a&,"! p"!%a# s!r ma#ip"&a%os a ra-s %!& "so %! &as ma!micas.
La %!!rmi#aci# %!& ama9o %! gra#o %! ma!ria&!s po&i?crisa&i#os!s "#a %! &as mas impora#!s m!%icio#!s ,"! p"!%!# !/!c"ars!%a%a &a i#@"!#cia a# impora#! %!& ama9o %! gra#o !# !&comporami!#o ( &as propi!%a%!s %! &os m!a&!s.
Eis!# arios m-o%os para %!!rmi#ar&o !#r! &os ,"! s!!#c"!#ra# E& m-o%o p&a#im-rico %! B!ri!s ( !& m-o%o %!&i#!rc!po %! 8!(#.
Metalografa "ualitativa
co#sis! s&o !# o6s!rar &a micro!sr"c"ra' %!!rmi##%os! c"&!sso# &os microco#si"i#!s ,"! &a compo#!. Los microco#si"i#!sar)a# %! ac"!r%o co# !& ipo %! pa#%i&&a a#a&i0a%a ( %! ac"!r%o co#&os raami!#os -rmicos' raami!#os m!c#icos' proc!sos %!/a6ricaci# ( oros proc!sos a ,"! !& ma!ria& $a(a si%o som!i%o.ara &os ac!ros' &os pri#cipa&!s co#si"(!#!s so#
- Ferrita- Ce#entita- Au$tenita- %erlita- Marten$ita- Vainita- Troo$tita- Sor&ita- Le'e&urita- $tea'ita- gra(to)
pg.
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FRACCION VOLUMEN :ORCENTABE DE CAMO; /U#o %! &os %aos ms impora#!s ,"! "6 m!a&"rgisa r!,"!rir !#m!a&ogra/)a c"a#iaia !s &a /racci# %! o&"m!# %! a&g"#os oo%os &os co#si"(!#!s %! &a a&!aci#. La /racci# !# p!so (o&"m!# so# "s"a&m!#! ca#i%a%!s.
pg. 3
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La m!%i%a c"a#iaia %! &a /racci# !# o&"m!# %! "#a /as! !# "#aa&!aci# p"!%! s!r o6!#i%a %!s%! !& a0ar !# p&a#o 6i%im!#sio#a& %!arias /ormas. U#a %! &as /ormas i#o&"cra m!%i%a %! ar!a' ora &am!%i%a %! i#!rc!pci# %! &)#!as ( "#a !rc!ra !& co#!o %! p"#os
&a#o paro# 6i%im!#sio#a&
campo/1HHDo#%! o%os &os p"#os ,"! ca!# so6r! "#a /as! so# H ( &os p"#os%! o%a &a r!% so# T.
F H T
E# "# a#&isis &i#!a&J s! 6asa !# &a i#!rc!pci# %! &)#!as
F LH LTLH s"maoria %! &as %isa#cias i#!rc!pa%as por &a /as!LT s"maoria %! &as &o#gi"%!s ra0a%as
A#&isis s"p!r+cia&J s! 6asa !# &a m!%ici# %! r!as
F AH ATAH s"maoria %! &as r!as %! &a /as!AT s"maoria %! &as r!as oa&!s
CALCULO E TAMA*O E GRANO+
E& ama9o %! gra#o i!#! co#si%!ra6&! i#@"!#cia !# &as propi!%a%!sm!c#icas %! &os m!a&!s ( a&!acio#!s' por !so !s %! gra# i#!r-sco#oc!r&o. As) p"!s' po%!mos !#!#%!r ,"! &a r!a&i0aci# %! &os%i/!r!#!s raami!#os -rmicos !#ga como pri#cipa& o65!io
o6!#!r !& ama9o %! gra#o %!s!a%o. R!s"&a !i%!#! ,"! %ic$o
pg. K
r!a oa&
K.K mm=
Fracci# %!& r!a
K.P1=1HH H.H3K 3.K
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ama9o %! gra#o !s i#!rsam!#! proporcio#a& a& #7m!ro %! gra#ospr!s!#!s !# &a m"!sra.C,l"ulo te-ri"o 'el ta#a.o 'e grano+
E& ama9o %! gra#o s! !pr!sa' s!g7# #orma ASTM' m!%ia#! !m!ro G o6!#i%o %! &a !pr!si#N/#ero 'e grano$ 0 1ulg2a 3445 6 2G73
Do#%! G !s !& #7m!ro %! ama9o %! gra#o %! "#o a oc$oJ !s!m-o%o s! ap&ica a m!a&!s ,"! $a# r!crisa&i0a%o comp&!am!#!.
S!g7# !& mismo cri!rio' s! co#si%!raGra#o gr"!so c"a#%o G Q 3 :%im!ro %! gra#o K= micras;
Gra#o +#o c"a#%o G :%im!ro %! gra#o >= micras;o%!mos $ac!r#os "#a i%!a %!& ama9o %! gra#o' s!g7# !& )#%ic! G
si o6s!ramos &a sig"i!#! +g"ra
Ta#a.o 'e grano or'ena'o'e$'e G63 8a$ta 9
pg.
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TAMA*O E GRANO
U#a %! &as m!%icio#!s micro!sr"c"ra&!s c"a#iaias ms com"#!s!s a,"!&&a %!& ama9o %! gra#o %! m!a&!s ( a&!acio#!s. N"m!rosos
proc!%imi!#os $a# si%o %!sarro&&a%os para !simar !& ama9o %!gra#o' !sos proc!sos !s# si#!i0a%os !# %!a&&! !# &a #orma ASTME112.A&g" #os ipos %! ama9o %! gra#o so# m!%i%os' ama9o %!gra#o %! &a /!rria ( ama9o %! gra#o %! &a a"s!#ia. Ca%a ipopr!s!#a pro6&!mas paric"&ar!s asocia%os co# &a r!!&aci# %! !sos6or%!s %! ma#!ra ,"! p"!%! o6!#!rs! "# ra#go !aco. Lospri#cipa&!s m-o%os para &a %!!rmi#aci# %!& ama9o %! gra#or!com!#%a%os por &a ASTM :Am!rica# Soci!( /or T!si#g a#%Ma!ria&s; so#
? M-o%o %! Comparaci#
? M-o%o %! &a#im-rico
? M-o%o %! I#!rs!cci#
7M:to'o 'e "o#1ara"i-n
M!%ia#! !& m-o%o %! pr"!6a ( !rror s! !#c"!#ra "# par# ,"!coi#ci%! co# &a m"!sra !# !s"%io ( !#o#c!s s! %!sig#a !& ama9o%! gra#o %!& m!a& por !& #7m!ro corr!spo#%i!#! a& #7m!ro )#%ic!
%!& par# mioJ s! raa# %! ma#!ra s!m!5a#!' !# c"(o caso s!acos"m6ra !sp!ci+car !& ama9o %! gra#os !# -rmi#os %! %os
pg.
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#7m!ros ,"! %!#oa !& porc!#a5! aproima%o %! ca%a ama9opr!s!#!. E& m-o%o %! comparaci# !s ms co#!#i!#! ( 6asa#!pr!ciso !# m"!sras %! gra#os %! !5!s ig"a&!s.
E& #7m!ro %! ama9o %! gra#o # p"!%! o6!#!rs! co# &a sig"i!#!r!&aci# N= # ?1
INCLUE%ICTURE
;8tt1+008t#l)rin"on'elvago)"o#0444?4)@1g;
MERGEFORMATINET INCLUE%ICTURE
;8tt1+008t#l)rin"on'elvago)"o#0444?4)@1g;
MERGEFORMATINET INCLUE%ICTURE
;8tt1+008t#l)rin"on'elvago)"o#0444?4)@1g;
MERGEFORMATINET
7M:to'o 1lani#:tri"o
Es !& ms a#ig"o proc!%imi!#o para m!%ir !& ama9o %! gra#o %!&os m!a&!s. E& c"a& co#sis! !# ,"! "# circ"&o %! ama9o co#oci%o
:g!#!ra&m!#! 1P. mm /' 3HHH mm= %! r!a; !s !!#%i%o so6r!"#a r#icro/oogra+a o "sa%o como "# pa# so6r! "#a pa#a&&a %!pro(!cci#. S! c"!#a !& #7m!ro %! gra#os ,"! !s#comp&!am!#! %!#ro %!& c)rc"&o #1 ( !& #7m!ro %! gra#os ,"!i#!rc!pa# !& circ"&o #= para "# co#!o !aco &os gra#os %!6!# s!rmarca%os c"a#%o so# co#a%os &o ,"! $ac! &!#o !s! m-o%o.
pg. P
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pg. 1H
&a m!%ici# %!& ama9o %!gra#o por !& m-o%op&a#im!ricos :B!ri!s;.Microgra/)a %! "# ac!ro a&ma#ga#!so a"s!#)icor!coci%o a 1HHC'!#!5!ci%o a K=HC para%!corar &os co#or#os %!gra#o co# p!r&ia +#a. E&
c)rc"&o i!#! "# %im!ro %!
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7M:to'o$ 'e inter"e1"i-n
E& m-o%o %! i#!rc!pci# !s ms rpi%o ,"! !& m-o%o p&a#im-rico%!6i%o a ,"! &a micro/oogra/)a o par# #o r!,"i!r! marcas para
o6!#!r "# co#!o !aco. E& ama9o %! gra#o s! !sima co#a#%opor m!%io %! "#a pa#a&&a %ii%i%a %! i%rio' o por /oomicrogra/)a oso6r! &a propia m"!sra' !& #7m!ro %! gra#os i#!rc!pa%os por "#a oms &)#!as r!sas. Los gra#os oca%os por !& !r!mo %! "#a &)#!a s!c"!#a# so&o como m!%ios gra#os. Las c"!#as s! $ac!# por &om!#os !#r!s posicio#!s %isi#as para &ograr "# prom!%io ra0o#a6&!.La &o#gi"% %! &)#!as !# mi&)m!ro' %ii%i%a !#r! !& #7m!ro prom!%io%! gra#os i#!rc!pa%os por !&&a %a &a &o#gi"% %! i#!rs!cci#prom!%io o %im!ro %! gra#o. E& m-o%o %! i#!rs!cci# s!
r!comi!#%a !sp!cia&m!#! para gra#os ,"! #o s!a# %! !5!s ig"a&!s.
pg. 11
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MTOO SNDER7GRAFF
A%!c"a%o para ac!ros a&!a%os' !s m"( s!#si6&! a p!,"!9as%i/!r!#cias !# !& ama9o %! gra#o. E& m-o%o co#sis! !# m!%ir &osgra#os cora%os por "#a &)#!a %! H.HH3 p"&ga%as :H.1=mm; a&ama9o #a"ra&.E# &a prcica s! ra0a# &)#!as' co#si%!ra#%o !& a"m!#o' si !&a"m!#o !s 1HH' &a &o#gi"% %! &a &)#!a s!r 1HH H.1=1=.mm. S!
$ac!# 1H %!!rmi#acio#!s co# &)#!as si"a%as a& a0ar ( &a m!%iaarim-ica %! #7m!ro %! gra#os cora%os por ca%a "#o !s !& )#%ic! %!ama9o %! gra#o.
S!g7# !& m-o%o comparaio ASTM
N ASTM 1?3 gra#o gr"!soN ASTM 3? gra#o +#o
S!g7# !& m-o%o %! Gra?S#(%!r
M!#os %! gra#o 6asoP 11 &ig!ram!#! 6aso1= 13 mo%!ra%am!#! +#oD! 13 a ms gra#o m"( +#o
Inter1reta"i-n Lineal illiar'
8i&&ar% $a i#!#a%o "# paric"&ar' rpi%o ( #o!% oso m-o%opara %!!rmi#ar ! & !,"ia&!#! N %! &a ASTM' por m!%io%! &os #7m!ros %! &)#!as cora%as.
L L :Ni M;
pg. 1=
Los 3 crculos concntricos tienen
dimetros de 79.5 x 47.8 y 31.8 mm
para una lnea de longitud total de 500
mm. La ampliacin de esta microgra!a
es 500 " de a#u #ue la real es 1 mm.
$n conteo del n%mero deintercepciones de contornos de grano
&lmite de grano' &algunos no son (ien
delineados por el reacti)o )ital*
pro(lema com%n* especialmente si se
usan dispositi)os automari+ados'
re)ela ,0 intercepciones de contornos
de grano y 7 intercepciones de uniones
triples.
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Do#%!
Ni N7m!ro %! gra#os cora%os por &a circ"#/!r!#ciaL Lo#gi"% %! &a circ"#/!r!#cia por !& #7m!ro %! !c!s "i&i0a%o
L Dim!ro o ama9o %! gra#oM A"m!#o !mp&!a%o
A co#i#"aci# o6s!ramos a&g"#as /oos oma%as a 1HH ( 3HHFoo oma%a a 1HH
Es %! "# ma!ria& %! H.3C' %o#%! o6s!ramos /!rria :6&a#co; ( p!r&ia:#!gro;
Foo oma%a a 3HHEsa /oo !s %! "# ma!ria& ,"! i!#! H.3C
Do#%! o6s!ramos &a c!m!#ia :CF!>; co# /!rria :+!rroW;
pg. 1>
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Si &o r!a&i0amos por !& m-o%o comparaio co# "#a s!ri! %! img!#!s!s#%ar o6s!ramos ,"! !& ama9o %! gra#o ,"! ms s! s!m!5a !s !& %!&c"a%ro X3
pg. 1
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CONCLUSIONES E# !sa prcica p"%imos %ar#os c"!#a %! &as carac!r)sicas
%!& ac!ro ,"! !#)amos !# &a pro6!a' %!6i%o a ,"! /"!%is!9a%a para s!r a#a&i0a%o m!%ia#! &a m!a&ogra/)a.
E#!#%!r &os m-o%os %! %!!rmi#aci# %! gra#o
U#a !0 r!a&i0a%o !& p"&i%o %! &a pi!0a /"imos a& &a6oraorio !#
%o#%! p"%imos ap&icar&! #ia& a &as caras %! &a pro6!a para
!&imi#ar imp"r!0as !# &a pi!0a "#a !s r!a&i0a%o !so
proc!%imos a o6s!rar &a pro6!a !# "# microscopio co# "#
a"m!#o %! 1HH por ci!ro !& mimo a"m!#o ,"! s! p"!%!
a&ca#0ar co# &os microscopios %!& &a6oraorio p!ro ,"! !# !s!
caso !s s"+ci!#! para &&!ar a ca6o &a prcica %!
%!!rmi#aci# %! ama9o %! gra#o por &os %i/!r!#!s m-o%os.
La m!%ic i# %! & ama9o %! gra#o r! &ac io#a' !# ! &
ma!ria&' !& #7m!ro %! gra#os por "#i%a% %! r!a' !&
%im!ro prom!%io ( &a i#!rc!pci# prom!%io.
La %!!rmi#aci# %! &a /racci# o&"m-rica %! "# co#si"(!#!
o /as! paric"&ar !# "#a micro!sr"c"ra !s ora impora#!
( "s"a& m!%i%a !s!r!o&gica. Es!' a& ig"a& ,"! !& ama9o
%! gra#o' !s capa0 %! arro5ar 6asa#!s %aos ac!rca
%! & comporami!#o a#o m!c#ico como ,")mico %! "#
ma!ria& paric"&ar.
S! p"%o o6s!rar &a pr!s!#cia %! s"s compo#!#!s /!rria ( p!r&ia'co#saa#%o co# !& %iagrama F!?C' s! as!m!5a a &a !sr"c"ra
mo%!&o' co# "# ma(or porc!#a5! %! /!rria :F!; co&or 6&a#co' a& !#!r
H.H %! car6o#o.
Co# &as /oogra/)as oma%as' apr!ciamos ,"! !& ac!ro #o /"!
som!i%o a raami!#os -rmicos' %!6i%o a &a a"s!#cia %! a"s!#ia
( mar!#sia' so&o pr!s!#a /!rria ( p!r&ia.
pg. 13
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Eis!# %i!rsos m-o%os' ,"! m! p!rmi!# o6!#!r !& ama9o %!
gra#o %! &a a&!aci#' !#r! &os m-o%os !#!mosJ comparaio'
p&a#im-rico' ! i#!rc!pci# &i#!a&' s"s r!s"&a%os so# s!m!5a#!s
!#r! s)' %#%o#os a&or!s %! %im!ro ( r!a prom!%io.
HEBGRAFA
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