resumen metalografia microscopica

Metalografía microscópica

La metalografía microscópica estudia las características estructurales y de constitución de los productos metalúrgicos con la ayuda del microscopio metalográfico, para relacionarlos con sus propiedades físicas y mecánicas. La parte más importante de la metalografía es el examen microscópico de una probeta pulida y atacada empleando aumentos que con el microscopio óptico oscilan entre 100 y 2000X.

El examen microscópico proporciona información sobre la constitución del metal o aleación, pudiéndose determinar características tales como forma, tamaño, y distribución de grano, inclusiones y micro estructura metalografía en general. La microestructura puede reflejar la historia completa del tratamiento mecánico o térmico que ha sufrido el metal.

El análisis metalográfico comprende las siguientes etapas:

1. Selección de la muestra.
2. Toma o corte de la muestra.
3. Montaje y preparación de la muestra.
4. Ataque de la muestra.
5. Análisis microscópico.
6. Obtención de microfotografías o video grabaciones.

El corte de la probeta puede realizarse con seguetas, cortadora de cinta o disco abrasivo, teniendo la precaución de evitar el calentamiento que puede ocasionar alteraciones estructurales, por lo tanto no es conveniente realizar el corte de la muestra con soplete oxiacetilénico.

Un caso extremo es el corte de probetas de plomo, que debe realizarse con sierras-cintas para evitar el empaste de los dientes de la segueta y el calentamiento excesivo.

Cuando sólo se dispone de pequeñas partes o grismas del metal tales como alambres, tornillos, hilos y chapas de secciones delgadas es necesario montarlos en un material adecuado o sistema de sujeción que haga posible su manejo durante la preparación.

El montaje de estas muestras se hace en materiales plásticos sintéticos como bakelita, lucite, o acrílico isotérmico que después del moldeo son relativamente duros y resistentes a la corrosión y no causan empastamiento de los papeles abrasivos durante el desbaste y pulido.

El montaje consiste en comprimir un plástico fundido sobre la muestra metálica y dejar enfriar el sistema bajo presión hasta la solidificación del plástico o resina sintética.

La preparación de la probeta consiste en el desbaste y el pulido.
El desbaste es la operación siguiente al corte y al montaje de la probeta y se efectúa en una desbastadora de cinta rotativa o sobre papeles abrasivos de diferentes grados, colocados sobre discos giratorios.

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 ennegrece 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.
Ferrocianuro potásico alcalino
10 g. de ferrocianuro potásico10 g. de hidrato sódico100 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 enfriando bruscamente en agua.

Reactivo tríacido
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 micro estructura 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 hierro100 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 blanco.-Aluminio y bronce.