análisis metalógrafico del acero 1020

1. Tratamientos Térmicos
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Tratamientos Térmicos – Facultad de Ingeniería – Universidad Libre de Colombia
Bogotá D.C. - Colombia
RESUMEN
Este informe presenta un estudio metalográfico hecho a un acero 1020, en donde se analiza
la microestructura e inclusiones que presenta el material. En la realización de este análisis se
compararon las imágenes obtenidas durante la práctica de laboratorio frente a las imágenes
mostradas en libros de materiales.
PALABRAS CLAVES: Metalografía, Aceros, inclusiones, Ferrita.
ABSTRACT
This report presents a study made a P20 steel, metallographic where discusses the microstructure and
inclusions that presents the material. This analysis compared the images obtained during the
laboratory practice against images displayed in books of materials.
KEYWORDS: Metallography, Steel, inclusions, Ferrite.
INTRODUCCIÓN
La metalografía estudia la estructura
microscópica de los metales y sus
aleaciones. Antes de observar un metal al
microscopio, es necesario acondicionar la
muestra de manera que quede plana y
pulida. Plana, porque los sistemas ópticos
del microscopio tienen muy poca
profundidad de campo y pulida porque así
se observara la estructura del metal y no
las marcas originadas durante el corte u
otros procesos previos.
Básicamente, el procedimiento que se
realiza en un ensayo metalográfico incluye
la extracción, preparación y ataque
químico de la muestra, para terminar en la
observación microscópica.
A través de este estudio se pueden
determinar características como el tamaño
de grano, distribución de las fases que
componen la aleación, inclusiones no
metálicas como sopladuras, micro
cavidades de contracción, escorias, etc.,
que pueden modificar las propiedades
mecánicas del metal.
MARCO TEORICO
Estudio Metalografíco
En ensayo de metalografía se realiza con
el fin de obtener toda la información que
es posible encontrar en la estructura de
los diferentes materiales.
Este ensayo se realiza con la ayuda de un
microscopio en donde se observa la
estructura de ciertas muestras, que nos
permitirán concluir que tipo de aleación
se tiene, contenido de carbono (una
aproximación) y tamaño de grano.
Una vez se logra esto la muestra se podrá
relacionar con las propiedades físicas y
mecánicas que se desean
I. ANÁLISIS METALOGRÁFICO
PARA EL ACERO 1020
II.
III.

2. Tratamientos Térmicos
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Pulidora :
Pulidoras para preparación de muestras
metalográficas, con sistemas automáticos
de presión en platos sencillos o dobles.
Capacidad de programación de los pasos
de pulido (velocidad, tiempo, dirección de
rotación, agua, fuerza, etc.).
Nital:
El Nital es una solución de alcohol y ácido
nítrico comúnmente usada para ataque
químico de metales. Es especialmente
adecuado para revelar la microestructura de
aceros al carbono. El alcohol puede ser
metanol, etanol o alcohol de quemar.
Alúmina:
La alúmina es el óxido de aluminio (Al2O3).
Junto con la sílice, es el componente más
importante en la constitución de las arcillas y
los esmaltes, confiriéndoles resistencia y
aumentando su temperatura de maduración.
Microscopio metalografico
Se caracteriza porque la imagen observada se
produce por la reflexión de los haces
luminosos sobre la probeta metalográfica.
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
MATERIALES
- Lija de agua número: 120, 180, 240, 320,
400, 600, 1000, 1200 y 1500.
- Algodón.
- Pinzas para crisol.
- Microscopio metalúrgico óptico.
- Probeta de 1 pulgada de diámetro por 1
pulgada de longitud de acero 1020
- Alcohol antiséptico.
- 2 máquinas lijadoras.
- Alúmina.
- Nital al 3%.
PROCEDIMIENTO
Pasos:
1. Colocar la lija de agua número mas
bajo en la tabla y llevar la tabla hasta
el lavadero .
2. Veriti agua constantemente y
empezar a lijar la probeta en una cara
cada 90° en una direccion. Cuando se
tenga una superficie con rayas de una
dirección lijada uniformemente
(figura1).
Figura 1 (Probeta siendo lijada)
3. Quitar la lija de agua número 120 de
la tabla y asi por todas las lijas hasta
llegar a la 1200 y que quede libre de
ralladuras. (figura 2). Cuando se
tenga una superficie libre casi de
ralladura se procede al pulido.
Figura 2 (Probeta siendo lijada con
diferentes lijas)
4. En la máquina lijadora colocar la lija
de agua número 1200. Prender la
máquina y a una velocidad angular de
250-280 RPM como (figura 3),
aplicar un poco de Alúmina sobre la
superficie pulidora y sostener la
superficie de la probeta que se está
dejando a brillo espejo sobre la lija
por unos minutos hasta un brillo
espejo deseado.

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Figura 3 (Máquina lijadora )
5. Repetir el paso 5 con la lija de agua
número 1500 para quitar rallas
visibles faltantes.
6. En la máquina lijadora que tiene el
paño pulidor. Prender la máquina y
colocarla a 15 y 230 RPM,aplicar un
poco de Alúmina sobre el paño y
sostener la superficie de la probeta
que se está dejando a brillo espejo
sobre el paño hasta comprobar por
microscopio su homogeneidad como
(figura 4).
Figura 4 (Probeta brillo espejo sobre
el paño)
7. Lavar la probeta con alcohol como
(figura 5) y secarla muy bien con el
algodón sin dejar residuos.
Figura 5 (Probeta limpia)
8. Observar por medio del microscopio
que la superficie que está a brillo
espejo no presente ralladuras
profundas y rallas cruzadas o colas de
cometa (figura 6)
Figura 6 (verificación metalográfica
en microscopio)
9. En el microscopio observar la
superficie que está a brillo espejo y
observar las inclusiones a 50X y
100X y 500x (figura 7).
Figura 7 (Inclusiones 50x)
10. Colocar un poco de Nital al 3% se
ataca para ver la estructura. Con las
se tomar la probeta y se sumerge la
superficie que está a brillo espejo en
el Nital al 3% que está en el
recipiente y se realiza el ataque
químico por 5 segundos (figura 8).
Lavar con agua la probeta y secar con
el algodón.
Figura 8 (Ataque por Nital al 3%
sobre la probeta por 5 segundos)
11. En el microscopio se observar una
imagen de la metalografía a 100X,
200X, 500X (figura9).
a
Figura 9 (a)Metalografía a 100X (b)a
200x (c) a 500x
CONCLUSIONES
 Un ensayo de metalografía se realiza
con el fin de obtener toda la
información que es posible encontrar
en la estructura de los diferentes
materiales y establecer posibles usos
de este acero.
 En este procedimiento se destaca que
cualquier rugosidad en un material
como el acero evita la observación y
aunque parezca homogénea al ojo
humano la estructura es deforme.
 Al comparar con normas técnicas de
manuales de metalografía podemos
corroborar todo sobre el

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comportamiento del material en
servicio.
 Identificar cuales son los errores del
fabricante y si corresponden a lo
planteado.
BIBLIOGRAFÍA
[1]http://scholar.google.es/scholar?start=7
0&q=imagenes+de+metalografia&hl=es
&as_sdt=0
[2]http://www.sisa1.com.mx/catalogof.ht
m
[3]http://es.wikipedia.org/wiki/Metalograf
ía
[4] http://www.emagister.com/curso-
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[5] ASM Handbook - Vol 09 -
Metallography and Microstructures
(2733s)