Designation: E340 - 15
Práctica estándar para Macroataque de Metales y Aleaciones¹
Esta norma se emite con la designación fija E340; El número inmediatamente seguido de la designación indica el año de La adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última revaloración. Un sobrescrito épsilon ( Ɛ) indica un cambio editorial desde la última revisión o re aprobación. Esta norma ha sido aprobada para ser utilizada por agencias del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
1 Alcance 1.1 Estos procedimientos procedimientos describen los métodos de macro ataqué para Metales y aleaciones para revela revelarr su macro estructura. 1.2 Los valores expresados en unidades de pulgada-libra deben considerarse como estándar. Los valores entre paréntesis son matemáticos matemáti cos Conversiones a unidades SI que se proporcionan sólo para información Y no se consideran estándar. 1.3 La presente norma no pretende abarcar todas las Preocupaciones Preocupaciones de seguridad, si las hay, relacionadas con su uso. Es la responsabilidad responsabilida d del usuario de esta norma para establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias reglamentarias antes de su uso. Para especificaciones declaradas de seguridad, vea 6.2, 7.1, 8.1.3, 8.2.1, 8.8.3, 8.10.1.1 y 8.13.2. 2. Documentos referenciados 2.1 Normas ASTM²: E3 Guía para la Preparación de Muestras Metalográficas E381 Método de prueba de Macro ataqué en Barras de acero, filetes, Floraciones y forjados. 3. Significancia y uso 3.1 Aplicaciones de Macro ataque: 3.1.1 El macro ataqué se utiliza para r evelar la heterogeneidad de Metales y aleaciones. Especímenes metalográficos metalográficos y químicos este análisis proporcionará la información detallada necesaria sobre localidades específicas, específicas, pero no pueden dar datos sobre variaciones de un lugar a otro otro a menos que un número desordenado de especímenes a tomar. 3.1.2 El macro ataqué, por otro lado, proporcionará información Sobre las variacione variacioness en (1) la estructura, tales como el tamaño del grano, el flujo Líneas, estructura de columnas, dendritas, y así sucesivamente; (2) variaciones en la composición química como evidenciado por la segregación, el carburo y la ferrita de bandas, corrosión, inclusiones y la profundidad de la carburización o descarburación.. La información proporcionada sobre variaciones Composición química es estrictamente descarburación estrictamente cualitativa, Localización Localización de extremos en segregación. Químico Análisis u otros medios para determinar la composición química y determinar el alcance de la variación. El macro ataqué también mostrará la presencia de discontinuidades Y huecos, tales como costuras, vueltas, porosidad, flamas, ráfagas, Ruptura por extrusión, grietas, etc. 3.1.3 Otras aplicaciones del ensayo micrográfico en la fabricación de los metales son el estudio de la estructura de la soldadura, la definición de la penetración soldadura, la dilución de metal de relleno por metales base, atrapami atrapamiento ento de fundente, porosidad y grietas en las zonas afectadas por la soldadura y el calor, Etcétera. También se utiliza en el taller de tratamiento térmico para determinar la ubicación de las manchas duras o blandas, las marcas de las pinzas, Grietas por temple, profundidad de caja en aceros de temple superficial, profundidad de caja en Carburación de los troqueles, eficacia de los recubrimientos Carburación, y así sucesivamente. sucesivamente. En el taller mecánico se puede Para la determinación de las grietas de molienda en herramientas y matrices. 3.1.4 El macroataque se utiliza ampliamente para el control de La industria siderúrgica, para determinar el tono de un calor en palanquillas respecto a inclusiones, segregación y estructura. Talleres de Forjado , Además, utilice la macro ataqué para revelar las líneas de flujo en la configuración La mejor práctica de forja, el diseño del troquel y el flujo de metal. Por un Ejemplo de la utilización de macro ataque en la forja de acero Industria ver Método E381. Talleres de Forjado y fundiciones también Utilizan el
macro ataqué para determinar la presencia de fallas internas Y defectos superficiales. La industri industriaa del cobre utiliza la Control de la porosidad superficial en barra de alambre. En el aluminio el Macro ataqué se utiliza para evaluar las extrusiones, así como Los otros productos tales como piezas forjadas, hojas, etc. Los defectos tales como el corte, las grietas y las soldaduras Identificados. Identificados.
1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité ASTM E04 sobre la Metalografía y es responsabilidad directa del Subcomité E04.01 sobre el Modelo Preparación. Edición actual aprobada el 1 de junio de 2015. Publicado en julio de 2 015. Originalmente aprobado en 1968. Última edición anterior aprobada en 2013 como E340 - 1 3. DOI: 10.1520 / E0340-15.
2 Para conocer las normas ASTM mencionadas, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o Comuníquese con el Servicio de Atención al Cliente de ASTM a
[email protected]. Para el Libro Anual de ASTM Consulte la página Resumen de documentos de la norma en la página El sitio web de ASTM.
4. Muestreo 4.1 Como en cualquier método de examen, el muestreo es muy importante. Cuando se utiliza macro ataque para resolver un problema, el problema en sí mismo determina en gran medida la fuente de la muestra en ubicación en la pieza de trabajo y en la etapa de fabricación; por ejemplo, al buscar tubos, la muestra debe representar la parte superior del lingote, o cuando se buscan ráfagas o la muestra debe tomarse tan pronto como sea posible. 4.2 Cuando se utiliza la macro ataque como procedimiento de inspección, el muestreo debería hacerse en una etapa temprana de la fabricación de modo que si el material resulta defectuoso, no es innecesario gastar el trabajo está hecho. Sin embargo, la muestra no debe tomarse temprano que el trabajo adicional ya puede introducir defectos graves. En el industria siderúrgica, por ejemplo, la muestra se suele tomar después de desglose del lingote y después de la mayoría de las ocasiones de ráfagas que han pasado. Filetes o desbaste entrando en tamaños pequeños se muestrean después de la avería inicial. Material que entra en la forja de palanquillas o bloques de troquel se muestrea cerca del tamaño final. El muestreo puede realizarse sistemáticamente o de forma aleatoria. 4.3 Las muestras pueden ser cortadas en frío de la fuente por cualquier modo conveniente; Las sierras y las ruedas de corte abrasivas particularmente eficaz. El uso del corte de la antorcha o del corte en caliente debe utilizarse sólo cuando sea necesario para cortar una muestra de un pieza grande La muestra entonces se secciona bien lejos de la superficie de corte en caliente. Un ejemplo del uso permisible del corte de la antorcha es la escisión de una pieza de una placa grande y luego cortar una muestra para macro ataque de 4 a 5 pulgadas (102 a 127 mm) de distancia del borde cortado por la antorcha. 4.4 Algunos métodos comunes de muestreo, enumerados por fuente, son como sigue: 4.5 Filetes, Desbaste y Laminados en productos de discos son normalmente corta cortado do de estos productos cerca del final. Las muestras cortadas cerca del final, también, pueden tener estructuras falsas debido a las colas de pescado Los discos de desbaste grandes se cortan a veces en piezas más pequeñas para facilitar la manipulación. manipulación. 4.5.1 Los Forjados y Discos Extrusiones, cortados transversalmente transversalmente a la dimensión larga mostrará flamas, ráfagas, y así sucesivamente. Los Forjados también se puede cortar paralelamente a la dimensión larga para mostrar las líneas de flujo. En las forjas complicadas, algunos pensamientos tendrán que ser dado al método apropiado de corte para mostrar líneas de flujo. El macro ataque de un espécimen no preparado mostrará la superficie defectos tales como cierres, flecos, costuras, etc. En las extrusiones, extrusione s, el núcleo y el grano grueso se encuentran más comúnmente en la parte posterior final de la extrusión. 4.5.2 Hojas y placas- Una muestra suficientement suficientementee grande debe cuando se buscan defectos en la superficie. Una longitud ideal sería la circunferencia del último rollo, pero esto puede ser inconvenientemente largo. Varias muestras que totalizan puede usarse una fracción de la circunferencia; Sin embargo, hay siempre una oportunidad ento entonces nces que un defecto que surge de rollos defectuososs no se detectó. Al buscar información sobre laminados, se utiliza una sección transversal. En muchos casos, sin defectuoso embargo, para reducir el tamaño de la muestra, sólo una sección del centro de la placa. 4.5.3 Soldaduras-Un disco de corte perpendicular a la dirección de la soldadura demostrará la penetración de la soldadura, la zona afectada calor, estructura, y así sucesivamente. La preparación cuidadosa suele ser recompensa recompensada da con estructuras muy detalladas que dan una gran cantidad de información. Las soldaduras que involucran metales diferentes producirán problemas en el grabado. El mejor método es atacar al menos la primera parte resistente a la corrosión y la parte más resistente después. Ocasionalmente se puede requerir un grabador intermediario. Los límites entre la porción grabada y no dará una idea de la penetración y dilución de la soldadura. 4.5.4 Fundiciones- Corte la muestra para mostrar el defecto o la característica que se busca.
4.5.5 Partes mecanizadas y de tierra - Cuando se buscan grietas de trituración, y así sucesivamente, la superficie misma se utiliza como muestra. Debido a que la pieza mecanizada o de tierra es a menudo la parte acabada, puede ser indeseable sumergir la parte en ácido. En este caso, otros métodos tales como los métodos de penetración de colorantes pueden ser más deseables. 5. Preparación 5.1 La preparación de la muestra no necesita ser elaborada. Cualquier método para presentar una superficie lisa con una cantidad mínima de trabajo en frío será satisfactorio. Los discos pueden ser enfrentados en un torno o un tallador. El procedimiento usual es tomar un desco de desbaste, luego un corte final. Esto generará una superficie lisa y eliminará el trabajo en frío de las operacioness anteriores. Las herramientas afiladas son necesarias para producir una buena muestra. La molienda se realiza operacione usualmente de la misma manera, utilizando ruedas de corte libre y cortes de acabado ligero ligero.. Cuando se requiere un detalle fino, la muestra debe ser rectificada a través de la serie de papeles metalográficos (ver Guía E3). Cuando sea necesario, se dan detalles en la tabulación de los procedimiento procedimientos. s. 5.2 Después de la preparación de la superficie, s uperficie, la muestra se limpia con cuidado con disolventes adecuados. Cualquier Cualquier grasa, aceite u otro residuo producirá un ataque irregular. Una vez limpiado, se debe tener cuidado de no tocar la superficie de la muestra o contaminarla de ninguna manera. 6. Soluciones 6.1 Las soluciones empleadas para el macro ataque se indican en las tablas de cada aleación. En la mayoría de los casos se debe usar un buen grado de reactivo reactivo,, pero no es necesario que sea químicamente puro o de calidad analítica. Los llamados grados técnicos suelen ser satisfactorios. satisfactorios. La solución debe estar limpia y clara, libre de partículas en suspensión, escoria, etc. 6.2 Se debe tener cuidado al mezclar. Muchos de los aguafuerte aguafuertess son ácidos fuertes. En todos los casos, los d diversos iversos productos químicos deben añadirse lentamente al agua o disolvente mientras mientras se agita. En los casos en que se utilice ácido hidrofluórico, h idrofluórico, la solución debe mezclarse y utilizarse en recipientes de polietileno. (Advertencia: (Advertencia: No se debe permitir que el ácido hidrofluórico entre en contacto con la piel ya que puede causar dolorosas úlceras graves si no se lava Inmediatamente.) 7. Procedimiento 7.1 Muchas de las soluciones son agresivas y pueden emitir vapores irritantes y corrosivos. La aguafuerte debe realizarse en una habitación bien ventilada, preferiblemente bajo una campana extractora. extractora. La solución debe mezclarse y colocarse en una bandeja o plato resistente a la corrosión y llevarse a la temperatura de funcionamiento. El espécimen o las muestras deben colocarse en una bandeja de pantalla de acero inoxidable o en algún soporte no reactivo. Varillas de vidrio a menudo se colocan en el fondo del recipiente de ácido y los especímenes colocados directamente en las varillas. Cuando se complete el grabado, retire los especímenes del plato teniendo mucho cuidado de no tocar la superficie grabada. Cuando se requiere el desmoldeo, se sumerge la muestra en una segunda solución. Después de enjuagar la muestra con agua caliente, seque con aire comprimido limpio. 7.2 En el caso de especímenes grandes, tales como secciones de lingote, el frotamiento puede ser el único método práctico de macro ataque.
TABLA 1 Macro ataques para aleaciones de aluminio y aluminio Aleación All
Composición
Procedimien Procedimiento to
NaOH
10 g
H2O
100 mL
Sumerja la muestra 5 a 15 minutos en una solución calentada a 60-70 ° C (140 a 160 ° F). Enjuague con agua y elimine la grasa en
Comentarios Un buen grabador de uso general, se puede utilizar en casi todas las aleaciones de aluminio. No requiere una molienda fina.
una solución fuerte de HNO₃. Enjuague y
repita el grabado si es necesario.
3XXX
HCl (concentrated)
75 mL
4XXX
HNO₃. (concentrated)
25 mL
5XXX
HF (48 %)
5mL
High purity A1
HCl (concent (concentrated) rated)
45 mL
1XXX
HNO₃. (concentrated)
15 mL
3XXX
HF (48 %)
15 mL
4XXX
H2O
25 Ml
All except high Si
HCl (concentrated)
15 mL
castings
HNO₃. (concentrated)
5mL
HF (48 %)
5mL
H2O
75 mL
6XXX
Mezclar fresco antes de usar. Utilizar a temperatura ambiente. Puede usarse como inmersión grabada o frotada sobre la superficie del espécimen. Enjuague la muestra en agua tibia y séquela.
Se utiliza para desarrollar la estructura del grano. Puede ser diluido con agua al 25% para disminuir el ataque químico. No requiere una molienda fina.
Sumerja el espécimen a temperatura ambiente hasta que se desarrolle el contraste deseado. Enjuague con agua tibia y seque.
Tucker's etch. Grabado de uso general para revelar la microestructura de los Aluminio forjado. No requiere una molienda fina.
Lo mismo que arriba.
1 + 2 de Tucker. Igual que el anterior, pero de actuación más lenta.
Puede ser utilizado como un grabado de inmersión o frotado sobre la superficie del espécimen. Cuando se obtiene el contraste deseado, enjuague en agua y retire los
Flick reactivo. Los mejores resultados se obtienen con una superficie del suelo. La arena 180 será suficiente.
High Si castings
5XXX 6XXX
15 mL
2XXX
HCl (concentrated)
High Cu alloys
HF (48 %)
10 mL
H2O
90 mL
depósitos con HNO₃ concentrado. Enjuague
con agua tibia y seque.
