Lab. 4 Ciencias Materiales I

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CIENCIAS DE LOS MATERIALES I

LABORATORIO Nº 4

“ÍNDICE DEL TAMAÑO DE GRANO”

INFORME

ALUMNO:

ESCARCENA LORENZO, Mario Angelo

SECCIÓN: S0007

PROFESOR: RETAMOSO ROJAS, Manuel Amador

FECHA DE REALIZACIÓN: 17 de diciembre

FECHA DE ENTREGA: 28 de diciembre

2011 – III



Ciencias de los Materiales I

ÍNDICE DEL TAMAÑO DE GRANO

OBJETIVOS:

• Determinar el Índice del tamaño de grano (G) con el microscopio ópticometalográfico.

• Conocer los métodos usados para la determinación del tamaño degrano.

Metalografía Página 2 de 7




EVALUACIÓN DEL TAMAÑO DE GRANO

INTRODUCCIÓN:

Tamaño de Grano

Una de las mediciones micro estructurales cuantitativas más comunes esaquella del tamaño de grano de metales y aleaciones. Numerososprocedimientos han sido desarrollados para estimar el tamaño de grano, estosprocedimientos están sintetizados en detalle en ASTM E112.

Los métodos más usados para medir el tamaño de grano son en síntesis:

MÉTODOS PLANIMÉTRICOS

Un círculo de tamaño conocido (generalmente 19.8 mm , 5000 mm2 de área )es extendido sobre una microfotografía o usado como un patrón sobre unapantalla de proyección. Se cuenta el número de granos que estáncompletamente dentro del círculo n1 y el número de granos que interceptan elcírculo n2 para un conteo exacto los granos deben ser marcados cuando soncontados lo que hace lento este método. La Fig. 1 ilustra el métodoplanimétrico.

FIGURA 1. Ejemplo de la medición del tamaño de grano por el método planimétrico (Jeffries).Micrografía de un acero al manganeso austenítico recocido a 1040ºC, envejecido a 620ºC paradecorar los contornos de grano con perlita fina. El círculo tiene un diámetro de 79.8 mm para unárea de 5000 mm2, se hace un conteo para determinar el número de granos completamentedentro del círculo y el número que interceptan al círculo. El multiplicador Jeffries para 100 es 2 aIX es (2) (44 + 25/2) = 113, el tamaño de grano ASTM es (3,322 log 113) - 2.95 3.87redondeando a 3.9 a 4).





MÉTODOS DE INTERCEPCIÓN

El método de intercepción es más rápido que el método planimétrico debido aque la microfotografía o patrón no requiere marcas para obtener un conteo

exacto. La ASTM E112 recomienda el uso de un patrón consistente en 3círculos concéntricos con una longitud total de la línea de 500 mm (patróndisponible de la ASTM). "1

FIGURA 2. Ejemplo de la medición de tamaño de grano, usando el método de intercepción deHeyn. Los 3 círculos concéntricos tienen diámetros de 79.5 x 47.8 y 31.8 mm para una línea delongitud total de 500 mm. La ampliación de esta micrografía es 500 X de aquí que la real es 1mm. Un conteo del número de intercepciones de contornos de grano (límite de grano) (algunos

no son bien delineados por el reactivo vital, problema común, especialmente si se usandispositivos automarizados) revela 60 intercepciones de contornos de grano y 7 intercepcionesde uniones triples. Luego: P = 7 (1.5) + 60 = 70.5 y PL = 70.5/1 mm. Por consiguiente L-3 = 1/PL= 0.0142 mm. El número de tamaño de grano ASTM puede ser calculado usando la ecuación(17); G = (-6.6557 log 0.0142) - 3,298 = 8.98 (alrededor de 9).





PROCEDIMIENTO:

Método Planimétrico:

Datos:

Diámetro de Circunferencia: 79.8 mm

n1 (# de granos en el interior del círculo): 23

n2 (# de granos que intersectan al círculo): 17

Calculamos del número total de granos equivalentes: “n100”

2

2

1100

n

nn +=

5.31100=n





Calculamos del número total de granos por milímetro cuadrado: “m”

1002nm=

63=m

Calculamos del área media de grano:

m

a

1=

20158.0 mma =

Ubicamos el valor de G (índice de tamaño de grano) en la tabla (ISO643:2003)





OBSERVACIONES:

• Las muestras a analizar presentaban grandes rugosidades y surcos, loque no permitía captar una buena imagen.

• La mayoría de las imágenes tomadas no permitían una buenavisualización de los granos (red cristalina).

• Según la norma ISO 643:2003 en el Método Planimétrico, el número degranos internos deben de ser como mínimo de 50 para reducir el sesgohasta en un 2 %, para este caso en particular el número de granosinternos fue de (n1) 23, por lo tanto el % de error o sesgo aumenta.

CONCLUSIONES:

• Se logro determinar el índice de grano de la muestra analizadabasándose en la norma ISO 643:2003.

• Se logro comprender el proceso de obtención de n100 (total de granosequivalentes), m (total de granos por milímetros cuadrado), a (áreamedia de grano) y G (índice de tamaño de grano) basandonos en lasnormas ISO 643:2003 y ASTM – E112.

• Gracias a la experiencia logramos reconocer y aprender distintos

métodos de determinación del tamaño de grano.

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.cuadernodelaboratorio.es/metalografia.html

http://farojas.uniandes.edu.co/latemm/ensayos_de_mecanizado1/Tamano_grano.htm

http://www.utp.edu.co/~publio17/aceros.htm










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