INFORME DE LABORATORIO

Nombre:

Curso/ Paralelo/Hora:

Número y título de experimento

Profesor

Fecha de experimento:

Fecha de presentación:

Nombre de compañeros de laboratorio

Christian Fajardo Vélez

Materiales de Ingeniería/104/7:30-9:30

Experimento Nº 2, Identificación de fases de acero.

Ing. José Pilataxi Sislema

16-20 de Junio del 2014

30-4 de Julio del 2014

Carlos Jordán, Marcelo Pintado, Andrés Rodríguez, Cristhian Romero, Jean Villegas

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A) Título de la práctica

Identificación de fases de acero

B) Resumen

En la práctica realizada se tuvo como objetivo principal determinar el tipo de acero con el que se estaba tratando mediante ensayos de microdureza y microestructura. Para esto se preparo la muestra y una vez ya compactada con la resina se realizo un ensayo metalograficamente mediante lijado, pulido con pasta alumina y ataque químico; una vez determinada su microdureza con el microdurometro Vickers la cual fue en promedio 313.9 HV y comparada su microestructura con una imagen patrón se determino de que se trata de un acero hipoeutectoide con aproximadamente un 0.35% de Carbono, esto quiere decir que su microestructura presenta dos fases que son Ferrita y Perlita, en la cual la que presenta un color más claro es ferrita y la de color más oscuro es perlita con esta práctica nuevamente se realizo una preparación metalografica e identificación de fases.

C) Enfoque experimentales

La practica fue realizada a temperatura ambiente y comenzó colocando la pieza analizar en centro de un pistón de una maquina compactadora, a la cual se añade la resina epoxica en polvo después de colocar la pieza dentro de la maquina que se encuentra a una temperatura de 280ºC y presiones de 2000-3000 psi para así lograr derretir la resina se cierra la maquina y se deja que el pistón de la misma presione la resina epoxica con el material durante un tiempo de 7-10 minutos con una fuerza de 40 KN.

Luego mediante un intercambiador de calor que hay en la misma máquina se abre la llave para así enfriar la pieza que fue compactada hasta una temperatura ambiental. Una vez la pieza del material compactada con la resina epoxica se procede a realizar el pulido en la misma primero se pasa una lija de 240 hasta dejar una serie de líneas en una sola dirección paralela a la cara de la pieza, posteriormente se pasa una lija de 320 pero esta vez en una dirección perpendicular a la anterior, se hace lo mismo con las siguientes lijas que son la 400, 600 y 1000 pero cada vez que se pase se lo hace 90 grados o perpendicular a las líneas anteriores.

Después la pieza fue llevada a la pulidora para obtener un pulido fino; se coloca pasta alúmina en un disco giratorio de la misma se enciende y luego se coloca la cara de la probeta o pieza con pulido grueso en el disco hasta que ya no haya ninguna raya. Luego de

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obtener el pulido fino en la pieza esta es sometida al ensayo de microdureza con el microdurometro Vickers (Code Nº 810-128-02ABU; Catalog Nº 1600-5114vka; Model Nº MICRONET 5114; Serial Nº 671-MIT5-007-137) el cual deja una huella en forma de rombo en el material, este mide dos distancias y así obtiene la dureza.

Una vez obtenida la microdureza la pieza fue sometida al ataque químico con nital y posteriormente se añade alcohol a la misma, se lleva la pieza al microscopio óptico y se la observa a la misma y se determina el tipo de material en base a la forma de su micro estructura.

Equipos y materiales

Microdurometro(vickers) Microdurometro(Brinell, Rockwell) Metalografo del molde.

Materiales

Resina epoxica Hierro de alto, medio, bajo carbono. Lijas (240, 320, 400,600 y 1000). Cortadora de disco Pulidora Alúmina

TABLA Nº 1 ENSAYO DE MICRODUREZA VICKERS

Numero de Ensayo Distancia D1 Distancia D2 Dureza VICKERS

1 22.52 22.53 365.4HV

2 28.43 24.74 262.4HV

D) Análisis de resultados

Luego de realizada la práctica primero se procede a determinar la presión con que actúa el pistón para compactar la mezcla de resina epoxica y material se sabe los siguientes datos:

F= 40KN y =3.8 cmф

Se sabe que para determinar la presión o el esfuerzo se realiza el cálculo de P=FA

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En donde F = 40 KN y A= *rπ 2 en donde r= /2 entonces A= *(19)ф π 2=11134.11mm2

De ahí se determina la presión o esfuerzo con que actúa el pistón

P=40000/1134.11=35.27KPa

Después se determina la dureza con el microdurometro Vickers en donde los resultados obtenidos fueron 365.4 HV y 262.4 HV obteniendo un promedio de 313.9 HV.

Una vez determinada la dureza y la presión con que actuó el pistón sobre la mezcla de resina y material, se procede a realizar el análisis para determinar qué tipo de acero se está tratando en la muestra si es hipoeutectoide, eutectoide o hipereutectoide. Esto se consigue comparando la imagen obtenida en el microscopio óptico de metalografía con una imagen patrón de metalografía ya realizada.

Figura Nº1 Figura Nº2

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Imagen de la muestra Imagen patrón con 0.35% C

Claramente se observa que se trata de un acero hipoeutectoide con un porcentaje de carbono de 0.35% las regiones más claras son ferrita y las más oscuras son perlita.

Conclusión: Con los resultados obtenidos de microdureza Vickers en los cuales se obtuvieron un promedio de 313.9 HV y al comparar la imagen patrón de la figura 2 con 0.35% de carbono con la imagen de la muestra figura 1 aumentada a 200X, nos damos cuenta de que por la dureza y por la forma de su micro estructura tan similar a la de la imagen patrón se trata de un acero hipoeutectoide en donde la ferrita está representada por la región más clara y la perlita por la región más oscura.

E) Referencias

Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, tercera edición Smith. Guía de laboratorio de materiales de ingeniería. (Proporcionada por el profesor). Guía de estudio de materiales de ingeniería. Ing. Omar Serrano.

F) Adjuntos

Preguntas:

¿Por qué se hace el ataque químico y qué efectos tiene el material?

El propósito del ataque químico es hacer visible las características estructurales del material ya sea este un metal o aleacion aclara las partes de la microestructura.

¿Por qué no se debe enjuagar con agua después del ataque químico?

En si la acción del ataque se detiene al colocar la muestra bajo una corriente de agua.

¿Cuál es el objetivo de agregar alcohol después del ataque químico?

El enjuague con alcohol se lleva acabo para acelerar el proceso de secado de la superficie expuesta al ambiente.

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G) Recordatorios para evitar problemas.

Es imprescindible usar la protección en las manos y ojos al momento de lijar la muestra. Se debe lijar la muestra hasta que no se observe ningún rayón, y todas las líneas en el área

cortada sean paralelas al sentido de lijado Al momento de hacer el ataque químico este debe ser instantáneo, porque solo así los

granos y la microestructura en su totalidad serán visibles. Para mayor exactitud al momento de determiner la dureza en el microdurometro Vickers no

se debe pasar el dedo por la superficie pulida; sino que se limpia sutilmente con un algodon para asi evitar dañar la muestra.

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