UNIVERSIDAD PEDAGOGICA NACIONAL FRANCISCO MORAZAN
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE DUCACION TECNICA INDUSTRIAL

Nombre de la asignatura: Tecnologia de materiales
Nombre del profesor: Renan Avila Morales

Practica numero 4

Nombre del alumno: Victor David Ramos Banegas
Numero de registro: 0801198107054

Tegucigalpa, M. D. C. 27 de octubre de 2008


INFORME DE LABORATORIO ATAQUE DE LA PROBETA

INTRODUCCION
La metalografía estudia, mediante el microscopio, las características de la estructura de metal o aleación. El microscopio es , sin ningún género de dudas, el instrumento más valioso de que dispone el metalurgista, no solo desde el punto de vista científico de investigación en el laboratorio, sino también en la práctica industrial, donde puede prestar relevantes servicios.

En este informe desarrollaremos los prosesos y las tecnicas de como se debe atacar una probeta y como se debe observar en el microscopio.
Las técnicas metalográficas se han desarrollado precisamente para identificar las fases presentes en los metales y en sus aleaciones, y para explicar el mecanismo de su formación. Estas fases que constituyen el agregado metálico son, generalmente, de tamaño microscópico y, para su observación y estudio, es preciso preparar debidamente la probeta. Una superficie metálica en la que se van a observar unas fases microscópicas ha de ser plana y estar pulida. Plana, porque la pequeña profundidad de foco de los sistemas ópticos de observación a grandes aumentos no permitiría enfocar la imagen simultáneamente en planos situados a distintos niveles; estar debidamente pulida para que sólo pueda aparecer en ella detalles propios de su estructura, y no circunstancias ajenas a ella que puedan enmascararla.

OBJETIVOS

1. Atacar una probeta metalografica.

2. Observar la probeta en el microscopio.

RECURSOS

Equipos y herramientas:

1. Microscopio de Metalurgia.
2. Muestra de la probeta

3. Overol
4. Bandeja con agua
5. Guantes
6. Trapo limpio
7. Lapiz
8. papel
9. Enbudo
10. baker .

Materiales
1. Acido Nital
2. Alcohol

TEORIA RELACIONADA

Antes de atacar la probeta debe desengrasarse con alcohol y secarse con aire frío o caliente.
Para el ataque, se toma la probeta con la pinza y se sumerge con la cara pulida hacia abajo en el reactivo de ataque contenido en el cristalizador. Se tiene la probeta sumergida un segundo, se extrae, se lava con alcohol, se seca y se observa al microscópio, se registra el campo observado a diferentes aumentos. Se vuelve a pulir y se repite la operación descrita anteriormente manteniendo sucesivamente la probeta sumergida durante 2, 10, 20, 40 y 80 segundos, registrando el campo observado después de cada ataque. Mediante el ataque es posible poner de manifiesto el tamaño, forma y distribución del grano (fases o microconstituyentes), las heterogeneidades en la estructura y las segregaciones.

Una superficie pulida revela ya una serie de hechos interesantes, como pueden ser grietas, inclusiones, fases (si su forma y color las hacen diferenciables), poros, etc. Pero, normalmente, la probeta hay que atacarla para "revelar" la microestructura (fases, límites de grano, impurezas, zonas deformadas, etc).
El ataque puede realizarse mediante diferentes formas, a saber: óptico, químico, electroquímico y físico.
· Ataque óptico: campo claro, campo oscuro, luz polarizada, contraste de fase y contraste por interferencia (Nomarski).
· Ataque químico: para la gran mayoría de los materiales metálicos éste el método más empleado. Puede realizarse por frotamiento ( empleando un algodón impregnado en el reactivo que se pasa sucesivamente por la superficie pulida ) o mediante inmersión de la muestra en el reactivo. Inmediatamente después del ataque la probeta debe ser lavada con agua y secada con un chorro de alcohol y aire caliente.
· Ataque electrolítico: está basado en los procesos redox.
· Ataque físico: con esta denominación se recogen los realizados por bombardeo iónico (argón), ataque térmico y la deposición de capas de interferencia.

Algunos de los reactivos de ataque son los siguientes:
Acido pícrico (picral)
4 g. de ácido pícrico cristalizado,100 cm3, de alcohol etílico al 95%
Utilizable con todos los aceros aleados, aceros especiales y fundición gris, así como para estructuras particularmente finas. Oscurece la martensita, el ataque se prolonga desde 10 segundos hasta unos cuantos minutos, si se desea un ataque más lento, se sustituye el alcohol etílico por el amílico.
Acido nítrico (nital)
4 cm3 de ácido nítrico concentrado (d= 1,4)100 cm3, de alcohol etílico al 95%
Resalta los diversos constituyentes estructurales y el contorno de los granos de los aceros no aleados. Pone en manifiesto las uniones de los granos de ferrita, la perlita se ennegrese y la cementita se mantiene blanca.
Agua regia glicerinada
10 cm3 de ácido nítrico concentrado (d = 1,4)30 cm3 de ácido clorhídrico (d = 1,19)30 cm3 de glicerina bidestilada
Pone de manifiesto las estructuras de los aceros especiales resistentes al calor y a la corrosión y de las aleaciones de Ni-Cr. Puede calentarse la probeta en agua hirviendo y también puede utilizarse el agua regia caliente.
Picrato sódico
2 g de ácido pícrico cristalizado100 cm 3 de solución acuosa de hidrato sádico a 25%
Descubre la cementita y los carburos complejos en los aceros especiales.Debe usarse la solución recién preparada e hirviendo.La duración del ataque es de unos 5 a 10 minutos.
Ferricianuro potásico alcalino
10 g. de ferricianuro potásico10 g. de hidrato sódicolOO cm3, agua destilada.
Destaca los carburos en los aceros rápidos y en los especiales resistentes al calor y la corrosión. Se utiliza recién preparada y normalmente hirviendo, la duración del ataque es de unos 5 a 10 minutos.
Ácido fluorhídrico
0,5 cm3 de ácido fluorhídrico al 40%99,5 cm3, de agua destilada.
Reactivo de uso general para mostrar la microestructura del acero. Se aplica frotando con algodón hidrófilo durante unos 15 segundos.
Ácido sulfúrico
20 cm3, de ácido sulfúrico (d = 1,84)80 cm3, de agua destilada.
Pone de manifiesto los compuestos conteniendo hierro. Se aplica sumergiendo la probeta durante 30 segundos en el reactivo a 700C, y enfriándo bruscamente en agua.
Reactivo triácido
1 cm3 ,de ácido fluorhídrico al 40%1,5 cm3, de ácido clorhídrico (d = 1.19)2,5 cm3, de ácido nítrico (d = 1,41)95 cm5. de agua destilada.
Descubre los granos de las aleaciones conteniendo cobre y de las aleaciones A1-Zn-Mg. Es muy adecuado para aleaciones tipo duraluminio y para ver la difusión del cobre en los enchapados. Se aplica por inmersión durante 5 a 20 segundos. Después del ataque se lava con agua caliente y se seca a chorro de aire. No debe eliminarse el depósito formado sobre la superficie.
Ácido fosfórico
40 cm3, de ácido fosfórico a 75%60 cm3, de agua destilada.
Pone en evidencia la microestructura del aluminio en las aleaciones Al-Mg y las Al-Zn-Mg elaboradas plásticamente. Se aplica por inmersión durante 3 a 10 minutos.
Para el ataque del cobre
Solución al 10% de persulfato amónicoSolución al 3% de agua oxigenada y amoníaco concentrado.Solución al 10% de ácido nítrico.
Para bronces y latones
50 cm3, de ácido clorhídrico;5 g. de percloruro de hierrolOO cm3, de agua destilada.
Reactivo al ácido nítrico
50 cm3, de ácido nítrico25 cm3, de ácido acético glacial25 cm3 , de agua destilada.Apropiado para el bronce de aluminio
El microscopio metalográfico está formado por: Banco óptico, aparato para la iluminación de la probeta, objetivo, ocular para la observación directa y cámara fotográfica; el principio de funcionamiento es análogo al microscopio de Le Chatelier, con un arreglo tal que permite observar la luz reflejada por la superficie opaca del metal.
El aumento total (X) del microscopio, está dado por el producto del aumento del ocular y el aumento del objetivo.
En el microscopio Neophot-2:
Aumento del objetivo: 8X 1OX 12.5X 16X 20XAumento del ocular: 2.5X 6.3X 12.5X 16X 25X 40X 50X 100X
Pulir y atacar probetas de:
-Acero 1020 y 1060 AISI bonificado.-Fundición de hierro gris, nodular y blanca.-Aluminio y bronce.

PROCEDIMIENTO

Para el ataque, se toma la probeta con la pinza y se sumerge con la cara pulida hacia abajo en el reactivo de ataque contenido en el cristalizador. Se tiene la probeta sumergida un segundo, se extrae, se lava con alcohol, se seca y se observa al microscópio, se registra el campo observado a diferentes aumentos. Se vuelve a pulir y se repite la operación descrita anteriormente manteniendo sucesivamente la probeta sumergida durante 2, 10, 20, 40 y 80 segundos, registrando el campo observado después de cada ataque. Mediante el ataque es posible poner de manifiesto el tamaño, forma y distribución del grano (fases o microconstituyentes), las heterogeneidades en la estructura y las segregaciones.

EL MICROSCOPIO METALOGRÁFICO

Se caracteriza porque la imagen observada se produce por la reflexión de los haces luminosos sobre la probeta metalográfica.

Todas las operaciones descritas en la preparación metalográfica tienen por objeto revelar, en una superficie metálica plana, sus constituyentes estructurales para ser observadas al microscopio. El microscopio es un instrumento muy útil para el metalurgista. Por eso es importante saber sacar un rendimiento óptimo de sus posibilidades. El operador debe conocer los principios ópticos de su funcionamiento, que encontrará descritos en cualquier texto de Física o, incluso, en las instrucciones del fabricante.
Básicamente está constituido por un dispositivo de iluminación, un vidrio plano o prisma de reflexión, el ocular y el objetivo.El aumento de la imagen observada viene dado por el producto de los aumentos del objetivo por los del ocular.

La máxima ampliación que se consigue con los microscopios metalográficos es, aproximadamente, de 1500 aumentos. Con el empleo de lentes bañadas en aceite puede mejorarse este límite, hasta unos 2000 aumentos. No obstante, este es la mayor magnificación que se puede conseguir con microscopía óptica, debido al tamaño de la longitud de onda de la luz visible (aprox. 4000 Å). Para aumentar la magnificación, tendremos que emplear electrones (l»0.5 Å) en vez de fotones para "iluminar" la muestra, lo que nos lleva a emplear microscopios electrónicos.

CONCLUSIONES

-Aprendimos las técnicas y los procedimientos de cómo se ataca una probeta metalografica.

-Para que una probeta se pueda observar bien en el microscopio de de estar bien pulida.

RECOMENDACIONES
- Tener mucho cuidado con los microscopios porque son aparatos muy dilicados.

- No se debe olvidar nunca el usar guantes o pinsas para retriar la probeta del reactivo.

BIBLIOGRAFÍA

www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/pulido.html

www.utp.edu.co/~publio17/prep_probeta.htm

Kehl, George; Fundamentos de la práctica metalográfica.

Teoría de la clase