DIFERENCIACIÓN DE MATERIALES FERROSOS POR EL MÉTODO DE LA CHISPA.docx

7/22/2019 DIFERENCIACIN DE MATERIALES FERROSOS POR EL MTODO DE LA CHISPA.docx

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DIFERENCIACIN DE MATERIALES FERROSOS POR EL MTODO DE LA CHISPA

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Clasificar materiales ferrosos de acuerdo al elemento qumico que en mayor proporcin seencuentra teniendo en cuenta las caractersticas de la chispa producida.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Identificar correctamente las muestras por comparacin utilizando la prueba de lachispa. Adquirir conocimiento terico y prctico sobre el ensayo a la chispa.

INTRODUCCIN

La clasificacin de los materiales es vital para distintas ciencias; Da a da interactuamos

con sustancias que se presentan en distintas formas, algunas de procedencia natural,

otras manipuladas y transformadas por el hombre, dichas sustancias que nos permitenconstruir distintas cosas las conocemos como materiales.

El reconocimiento de algunos de los elementos que componen determinados tipos de

materiales fue el tema de anlisis en la prctica de laboratorio; El mtodo de la chispa

permite identificar y excluir materiales ferrosos y no ferrosos, cada acero o fundicin

presenta una serie de chispas caractersticas al ser puesto en contacto con el esmeril en

movimiento quien es el responsable de calentar determinadas partculas presentes en el

material (generalmente carbono) hasta llevarlas al punto de fusin y generar as la chispa.

Este mtodo es clave como prueba concluyente cuando se tienen dudas de algunos

materiales que inicialmente pueden haber sido clasificados errneamente comomateriales ferrosos, debido al uso de mtodos poco exactos tales como el del imn.

Aunque inicialmente fue necesaria la inclusin de varias familias de materiales debido a la

poca experiencia en torno al reconocimiento de materiales por parte de los asistentes al

laboratorio, la nica de objeto de estudio para este laboratorio fue la familia de los

metales. Se alcanzaron los objetivos propuestos y por lo tanto los metales analizados


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fueron clasificados en ferrosos y no ferrosos, mediante el mtodo de la chispa se obtuvo

una idea de la composicin de elementos de cada uno de los materiales ferrosos

estudiados debido a las caractersticas (color, volumen, longitud) de la chispa producida.

RESUMEN

Primeramente se nos suministraron los siguientes elementos para el desarrollo de la

prctica: una serie de materiales entre los cuales haban polmeros, cermicos, metales,

fundiciones y compuestos, un imn con el que se realiz la prueba del imn y un esmeril

con el que se realiz la prueba de la chispa. Para el desarrollo de la prctica tambin se

tuvo en cuenta un elemento de seguridad como lo fue usar las gafas al momento de hacer

la prueba de la chispa. Al finalizar la prctica se pudo concluir que la prueba del imn no esen un 100% efectiva debido a que no se logr identificar con certeza la clasificacin de

algunos metales. Con la prueba de la chispa se pudo obtener una diferenciacin ms clara

entre metales ferrosos y no ferrosos.

MARCO TERICO

Los metales ferrosos o frricos son los que contienen, como elemento base, el hierro (Fe).

Podemos clasificarlos en:

Aceros Fundiciones Hierro industrial

Aceros

El acero es una aleacin cuyo elemento base es el hierro, con una composicin variable de

carbono y otros elementos. Lo podemos clasificar en 2 grupos:

Aceros no aleados o aceros al carbono: Es una aleacin de hierro con una cantidadde carbono que puede variar 0.03 y 2%, puede contener cantidades variables de

otros elementos que no producen caractersticas significativas en el material. Se

clasifica en 3 grupos:

Aceros Bajo carbono: 0.03


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Aceros alto carbono: 0.55


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Fundicin maleable Fundicin especial

Hierro industrial

Es una aleacin de hierro con un contenido bajo de carbono (


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variedad de minerales y compuestos como magnetita, rutilo, slice entre otros.Este equipo es impulsado por un motor elctrico que pone en marcha elmecanismo que hace girar los discos de sus extremos, que al contacto con lasuperficie de una pieza genera un desprendimiento de material en esta. Usadopara dar brillo y pulimentar metales o piedras preciosas, adems de afilar

herramientas de corte.

Se utiliz como elemento de seguridad la careta para protegerse de la chispa y otraclase de elementos que podan causar alguna clase de lesin.

Los materiales ferrosos estudiados posean porcentajes variables de carbono,hierro y elementos aleantes que les otorga caractersticas especficas tales comobrillo, rugosidad, inoxidabilidad entre otras.


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PROCEDIMIENTO

Inicialmente fue suministrado una serie de materiales los cuales fueron clasificados en

polmeros, cermicos, compuestos y metales. Una vez clasificados los materiales, se

prosigui a identificar en el grupo de los metales cuales eran metales ferrosos y no

ferrosos. Quienes fueron identificados primeramente con la prueba del imn la cual

consista en acercar el imn al metal y si este era atrado magnticamente se consideraba

que era un metal ferroso o de lo contrario si no era atrado, se consideraba como metal

no ferroso. Despus de haber hecho esto se prosigui a realizar la prueba de la chispa con

el fin de demostrar el argumento anterior y tambin para identificar el contenido de

carbono de cada pieza de metal si este era de alto, mediano bajo carbono.

ANLISIS DE RESULTADOS

PROBETA CHISPA CARACTERISTICA CLASIFICACINSEGN

% CARBONO


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Probeta 1 Chispa muyabundante ycorta con tonoanaranjado alinicio y amarillo

en la parte final.

Alto carbono

Probeta 2 Chispa no muyabundante y largacon tonoanaranjado alinicio y amarilloen la parte final.

Bajo carbono

Probeta 3 Chispa abundantey longitudmoderada contono anaranjadoal inicio y amarilloen la parte final.

Mediocarbono

Fundicin 1 Chispa colorrojizo concomportamientoexplosivo.

Alto carbono


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Fundicin 2 Chispa corta nomuy abundantecon un tonorojizo al inicio yun poco ms

amarillo al final.

Alto carbono

Fundicin 3 Chispa corta nomuy abundante yexplosiva con untono rojizo alinicio y un pocoms amarillo alfinal.

Alto carbono

Disco deAceroInoxidable

Chispa muy cortamuy pocoabundante conun tono rojizo.

Alto carbono

Barra deaceroInoxidable

Chispa corta muypoco abundantecon un tonorojizo al inicio yun poco msamarillo al final.

Mediocarbono


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En los metales analizados por el mtodo de la chispa se observ:

En los aceros no aleados la chispa presentaba un tono anaranjado en la parte de contacto

con el esmeril y un tono amarillo en la parte final de la chispa. La cantidad y la longitud de

la chispa presentaban un comportamiento distinto y caracterstico segn el porcentaje de

carbono presente en el material.

Para los aceros aleados la chispa presenta un color rojizo y es mucho ms corta y menos

abundante en comparacin con la que generan los aceros de carbono, aunque su

porcentaje de carbono poda ser ms alto que el de los aceros no aleados, su

comportamiento no segua su patrn caracterstico.

En las fundiciones la chispa presenta un color rojizo y es mucho menos abundante en

comparacin con la que generan los aceros de carbono pero a diferencia de estos tiene un

comportamiento mucho ms explosivo. Su porcentaje de carbono poda ser ms alto que

el de los aceros no aleados, pero su comportamiento no segua su patrn caracterstico.

Broca Chispa corta muypoco abundantecon un tonorojizo al inicio yun poco ms

amarillo al final.

Alto carbono

Buril Chispa muyabundante contono anaranjadoal inicio y msamarillo al final.

Alto Carbono


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En los metales que no presentan aleaciones con aceros o carbonos se observ que no se

generaba chispa al contacto con el esmeril.

CONCLUSIONES

Las caractersticas de la chispa generada en los aceros se ve afectada por la cantidad de

carbono y por sus elementos aleantes.

El volumen de la chispa generada en los aceros no aleados es proporcional a la cantidad

de carbono presente en el material y su longitud es inversamente proporcional a este.

La prueba de la chispa puede usarse como un mtodo confiable para clasificar materiales

ferrosos en comparacin a otros tipos de pruebas no tan certeras como la prueba del

imn, pero es necesario tener en cuenta que algunos materiales como en el caso del

nquel, que no es un material ferroso, al ponerse en contacto con el esmeril en

movimiento genera chispa

Algunos metales se caracterizan por no generar chispa al hacer contacto con el esmeril en

movimiento debido a que no son materiales ferrosos.

RECOMENDACIONES

Algo fundamental para el xito de cualquier experimento es le certeza de los datos

obtenidos con los que se arrojan finalmente las conclusiones, por tanto es necesario

corroborar cada uno de los resultados y tratar de reducir al mximo el error que pueda

presentarse al momento realizar cada uno de los procedimientos.

Documentarse y analizar cada uno de los factores influyentes en la prctica como paso

previo a la recoleccin de datos en el laboratorio fortalece la habilidad de establecer

lgicamente y acertadamente los datos obtenidos con las metas u objetivos propuestos.

Para los estudiantes o cualquier pblico que realice por primera vez la prctica sera de

ayuda encontrar en cada uno de los materiales que posteriormente sern usados,

marquillas o especificaciones de tal modo que pueda ser fcilmente diferenciado uno del

otro y recordado por sus propiedades o caractersticas ms relevantes.


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El empleo de todos los elementos de seguridad debe ser de estricto cumplimiento sin

importar el juicio que tenga cada participante acerca del peligro que representa la

prctica, los errores se presentan por la falta de razonamiento y exceso de confianza.

BIBLIOGRAFA

[1]SMITH, F. WILLIAM. Fundamentos de la ciencia e ingeniera de materiales, Mc GRAW-HILL, 1993

[2]AVNER SIDNEY H, Introduccin a la metalurgia fsica, Mc GRAW-HILL, 1988

[3]http://www.alexandersaavedra.com/2010/06/identificacion-de-metales-por-prueba-de.html

http://materialaviacion1tlhn.blogspot.es/1272379440/

http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn101.html

http://www.arqhys.com/contenidos/fundiciones-clasificacion.html

http://technologyjosejuan.wikispaces.com/file/view/TEMA+12+MATERIALES+MET%C3%81LICOS_METALES+FERROSOS.pdf

http://www.ecured.cu/index.php/Identificaci%C3%B3n_de_metales#Prueba_de_virutas.

ANEXOS

Tambin existen otros tipos de pruebas que me sirven para identificar las propiedades de

los metales:

Pruebas de peso: Los metales con la misma apariencia exterior se puedenidentificar fcilmente por su peso. Por ejemplo, si comparamos dos fundicionessimilares, una de aluminio y la otra de zinc, la diferencia en el peso podra llevarnos

a identificar al aluminio, que es ms ligero.

Prueba de virutas: Una rebaba de metal extrada por medio de un cincel puede seruna clave til en la identificacin de una muestra. Las rebabas lisas continuas son

comunes en materiales blandos como el aluminio y el cobre, mientras que las


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quebradizas y lisas apuntan al acero, al bronce o al latn. Las rebabas pequeas

rotas son comunes de materiales muy quebradizos como el hierro fundido.

Prueba de la forma: Los metales se pueden identificar por la forma y el usooperacional. Por ejemplo, los objetos de forma compleja o irregular denotan

fundiciones. Adems, pueden tener marcas de fundicin.

Prueba de fractura: Si el metal que usted est tratando de identificar ha sidofracturado, un examen cuidadoso para ver evidencias de ductilidad puede

suministrar informacin valiosa. Por ejemplo, una ruptura bien delineada, limpia y

sin distorsin es indicativa de metales como el hierro fundido gris, el hierro

fundido blanco, el zinc fundido y algunas fundiciones y aleaciones de aluminio. Por

otro lado, el acero con alto contenido de carbono se rompe con alguna distorsin;

y otros metales como los aceros al carbono sencillos, el aluminio puro y el hierro

fundido maleable muestran evidencia de dobleces antes de romperse.

Prueba de textura: En algunos casos, la apariencia exterior o textura del objetopuede revelar algo de su identidad. Por ejemplo, una superficie rugosa es

usualmente una fundicin, mientras que una superficie exterior lisa denota un

producto conformado. Segn el objeto que se examina, la prueba de textura

puede suministrar informacin importante sobre la identidad el metal.

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