La microestructura se puede relacionar con:

Transcripción

1 Metalografía Metalografía es la rama de la ciencia relativa al estudio de la constitución y estructura de los metales y aleaciones. A través de los estudios metalográficos se establece la relación que existe entre la composición, estructura y propiedades. Habitualmente se asocia Metalografía con el estudio de la microestructura. Sin embargo, el término tiene un sentido más amplio e involucra también a la macroestructura y a la estructura atómica.

2 Microestructura Es la estructura de metales y aleaciones tal como se observa revelada por el microscopio metalográfico, después de una adecuada preparación. En general, un aumento mayor a 25X. También se suele denominar estructura metalográfica. Sus principales constituyentes son las fases o grupos de fases distribuidos con una cierta configuración.

3 La microestructura se puede relacionar con: Composición Propiedades mecánicas Propiedades físicas Procesos de fabricación Tratamientos térmicos Deformación plástica y recristalización Recubrimientos superficiales Mecanismos de daño

4 Metalografía orientada al estudio de la microestructura Aplicación de un conjunto de metodologías comprendidas por técnicas de ensayo, analíticas y especiales, con el objetivo de revelar, analizar y documentar la microestructura de metales y aleaciones. Bibliografía: Metallography, Principles and Practice, G.F.Vander Voort, McGraw-Hill, Series in Materials Sciencie and Engineering, 1984.

5 Metalografía Clasificación de acuerdo a la forma de obtención y procesamiento de la muestra para el análisis de la microestructura: Metalografía destructiva Metalografía no destructiva o de campo

6 Metalografía no destructiva Se realiza sin afectar la prestación del componente desde el punto de vista estructural. Como tal el análisis está limitado a una zona o porción del componente y a partir de éste se extrae información sobre el resto.

7 Selección de las muestras La selección de la zona a analizar es de suma importancia debido a que ésta debe ser representativa del material a analizar. Generalmente, el propósito del análisis metalográfico determinará la localización del espécimen a ser estudiado. Con relación al propósito del estudio se puede realizar la siguiente clasificación: Estudios generales o trabajos de rutina Análisis de fallas Estudios de investigación

8 MICROSCOPIO METALOGRAFICO

9 COMPONENTES PRINCIPALES Objetivos Oculares Iluminador Diafragma de apertura Diafragma de campo Medio espejo Filtros Platina Pantalla de proyección

10 ILUMINACION VERTICAL Llamada técnica de campo claro. La luz incide en forma normal a la superficie.

11 Campo claro Campo oscuro Contraste diferencial interferencial

12 Acero al carbono Reactivo corrosivo

13 Perlita Reactivo corrosivo 500X 1000X

14 Acero al carbono Efecto de 2 reactivos corrosivos Picral Nital

15 Ferrita en acero de bajo carbono Reactivo corrosivo Reactivo color

16 Latón alfa Reactivo corrosivo Reactivo color

17 Estudio comparativo de reactivos Nital / Picral Picrato de sodio Reactivo color SCd Reactivo color SPb

18 Metalografía no destructiva Metalografía de campo Metalografía mediante réplicas

19 METALOGRAFÍA DE CAMPO Desbaste Esmerilado Pulido mecánico o electrolítico Revelado de la microestructura Observación con microscopio portátil

20 Desbaste. Esmerilado. Metalografía de réplicas Pulido mecánico o electrolítico. Revelado de la microestructura. Observación en campo Obtención y acondicionamiento de una réplica de la microestructura. Procesado de la réplica en el laboratorio

21 Equipo para desbaste grueso. Se emplean piedras abrasivas o lijas rotativas de grano equivalente en el rango de 80 a 180. Tiene como objetivo eliminar películas de óxido y material afectado según sea el objetivo del trabajo. Equipo para para esmerilado y pulido mecánico. Se puede utilizar un taladro de velocidad variable con un elemento flexible en el mandril donde se adhieren las lijas o paños. Elementos flexibles para montaje de lijas y paños utilizados para esmerilado y pulido mecánico. Están constituidos por un vástago y un cuerpo de goma.

22 Equipo portátil para desbaste, esmerilado y pulido

23 Equipo portátil para pulido electrolítico

24 Pulido con tampón

25 Revelado de la microestructura Para el revelado de la microestructura se aplican procedimientos similares a los analizados para el trabajo en laboratorio. La principal limitación esta relacionada con la aplicación de la técnica de réplicas. Para obtener una réplica de buen contraste es necesario aplicar un reactivo que genere un relieve que pueda ser copiado. Los reactivos que producen coloreado pueden ser aplicados pero la microestructura debe ser observada en campo.

26 Observación en campo Microscopio portátil

27 Uno de los kit que se ofrecen comercialmente para réplicas consiste en: réplica de 2 x 1 cm, solvente para ablandar la película que copia y porta objetos de vidrio para su montaje. Elementos para réplicas

28 Componentes de las réplicas 1 cm Forma y dimensiones de la réplica 2 cm Soporte de papel Pegamento Película reflectiva Soporte de acetato Película de copiado

29 Obtención de la réplica

30 Acondicionamiento de la réplica Metalizado para aumentar el contraste Esquema del equipo de metalización al vacío A: filamento B: material de la película C: Película depositada D: Espécimen E: Soporte F: Bomba de vacío

31 Acondicionamiento de la réplica Efecto del metalizado Réplica metalizada Réplica sin metalizar

32 Comparación réplica original Acero cromo molibdeno envejecido Réplica Original

33 MICROESTRUCTURA Procesos de fabricación Propiedades mecánicas Propiedades físicas Tratamientos térmicos Deformación plástica y recristalización Recubrimientos superficiales Mecanismos de daño

34 Estructura dendrítica Latón 60-35, (claro) (oscuro) Exterior Núcleo

35 Latón Recocido

36 Variación de los componentes en la dendrita

37 Aleación Cu Sn Formación del peritéctico + liq. (blanco), (gris), Fase rica en Sn (negro)

38 Aleación Sn Ni Peritéctico: NiSb + Liq. NiSb2 Eutéctico: Liq. NiSb2 + Sb NiSb (gris), NiSb2 (negro), Eut. (NiSb2 + Sb)

39 Acero al carbono Laminado en caliente

40 Acero al carbono 0.21 % Fundido, normalizado y recocido

41 PROPIEDADES MECANICAS Influencia de la forma del grafito en fundiciones

42 PROPIEDADES MECANICAS Aceros para herramientas D2 y D3

43 PROPIEDADES FISICAS Efecto del oxígeno en cobre fundido % 0.09 % 0.05% 0.18 %

44 TRATAMIENTOS TERMICOS Carbo-nitruración Cementación Nitruración

45 DEFORMACION PLASTICA Secuencia de laminado en frío acero carbono % 20 % 30 %

46 DEFORMACION PLASTICA Secuencia de laminado en frío (continuación) 40 % 50 % 60 %

47 DEFORMACION PLASTICA Y RECRISTALIZACION Laminado en frío y recristalización 90 % Comienzo de recristalización Crecimiento de granos

48 RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES Aluminizado Galvanizado Cromado

49 METALOGRAFIA APLICADA A ESTUDIOS DE CORROSION

50 PICADO INOXIDABLE 304

51 CORROSION FATIGA INOX. 316

52 CORROSION BAJO TENSIONES INOX. 304

53 CORROSION SELECTIVA FUNDICION GRIS

54 CORROSION LOCALIZADA (GALVANICA) ACERO LAMINADO EN CALIENTE

55 CORROSION INTERGRANULAR TUBO DEACERO SOLDADO

56 Corrosión intergranular de una unión soldada

57 DESZINCFICACION Latón 70-30

58 GRAFITIZACION Acero al carbono de 0.15 % C

59 FATIGA TERMICA Acero al carbono sometido a diversos ciclos térmicos a altas temperaturas

60 DAÑO POR HIDROGENO Acero al carbono. Fisura generada por la formación de CH4

61 DAÑO POR HIDROGENO Estructura soldada con fisura en la HAZ