DETERMINACION DE INCLUSIONES NO METALICAS EN ACEROS AL CARBONO

DETERMINACION DE INCLUSIONES NO METALICAS EN ACEROS AL CARBONO

OBJETIVO: Determinar las inclusiones metálicas presentes en el acero

MARCO TEORICO ¿Qué son las inclusiones no metálicas? Inclusiones no metálicas son compuestos metálicos (Fe, Mn, Al, Si, Ca) con los no metales (O, S, C, H, N). Inclusiones no metálicas forman fases separadas. Las fases no metálicas que contienen más de un compuesto (por ejemplo, diferentes óxidos, óxido de sulfuro +) se llaman complejos inclusiones no metálicas (espinelas, silicatos, oxisulfuros, carbonitruros). A pesar de pequeño contenido de inclusiones no metálicas en el acero (0,01-0,02%) ejercen un efecto significativo sobre las propiedades del acero, tales como:        

Resistencia a la tracción Deformabilidad (ductilidad) Dureza Resistencia a la fatiga resistencia a la corrosión Soldabilidad Pulido Maquinabilidad Dependiendo de la fuente, de la que se derivan la inclusión no metálica, que se subdividen en dos grupos: Inclusiones indígenas y exógenos

INCLUSIONES INDÍGENAS se forman en el líquido, solidificado o acero sólido como resultado de reacciones químicas (desoxidación, desulfuración) entre los elementos disueltos en acero.

INCLUSIONES EXÓGENAS Se derivan de fuentes externas, como los refractarios del horno, revestimiento de cuchara, materiales de molde, etc . Cantidad de inclusiones exógenas y su influencia en las propiedades del acero son insuficientes.  Tipos de inclusiones no metálicas  La formación de inclusiones no metálicas  Morfología de las inclusiones no metálicas  Distribución de inclusiones no metálicas  Tipos de inclusiones no metálicas

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Óxidos FeO, Al2O3, SiO2, MnO, Cr2O3 etc Al2O3 SiO2, Al2O3 FeO, FeO Cr2O3, MgO Al2O3, SiO2 MnO etc

Sulfuros  FeS, MnS, CAS, MgS, Ce2S3 etc  Oxisulfuros

Las que, principalmente, se encuentran en el acero son sulfuros de manganeso y hierro, óxidos y silicatos de hierro, manganeso, silicato de aluminio. Las inclusiones mayores se ven bien con 100 aumentos pero las más pequeñas no se pueden observar aun con los mayores aumentos. En los aceros bien fabricados, no deben existir inclusiones que se puedan observar a simple vista, pues es causa suficiente para desecharlos ya que son aceros “sucios” La influencia de las inclusiones no metálicas sobre los aceros tiene una gran importancia, y para penetrar en ello, el primer objetivo, evidentemente es controlar la distribución de las inclusiones localizadas, estimar sus efectos y, en lo posible, su número por examen macro y micrográfico.

En lo posible observar las inclusiones después del pulido, sin ataque pero con peligro de no hacerlo nada más que con las grandes

inclusiones. Las más pequeñas escapan a la observación, sobre todo si el pulido no se ha realizado con mucho cuidado. Inclusiones No Metálicas.En los aceros la presencia de inclusiones no metálicas produce efectos perjudiciales sobre las características mecánicas y originan frecuentemente una distribución no homogénea de los constituyentes estructurales. La determinación de un índice de micro inclusiones adquiere un especial significado por la influencia de éstas en las propiedades mecánicas como pueden ser en la plasticidad, fatiga, etc. y por tanto en la calidad metalúrgica del producto acabado.

CUANDO LAS INCLUSIONES SON MENOS PERJUDICIALES Se ha establecido que la forma menos perjudicial de las inclusiones es la globular (redonda). Esta forma la tienen en lo fundamental las inclusiones de silicatos. La influencia más perjudicial en las propiedades del metal la ejercen las inclusiones cristalinas (nitruros, corundo, etc), las inclusiones en forma de cadenas en los límites intergranulares (sulfuros y oxisulfuros). Las inclusiones que se encuentran en el metal luego de la solidificación son casi imposibles de eliminar y el problema se reduce sólo a que la forma y disposición de las inclusiones sean las más favorables desde el punto de vista de la calidad del metal.

La mayoría de inclusiones son globulares de silicatos

Mezcla de inclusiones de óxido de aluminio.

Existen métodos reconocidos para la determinación del contenido de inclusiones no metálicas en el acero conformado. Dentro de los métodos macroscópicos se encuentran los ensayos de macro tanque, fractura, reducción y partículas magnéticas. En los métodos microscópicos las inclusiones se asignan a una categoría con base en similitudes en cuanto a morfología y no necesariamente sobre su identidad química. Se hace una breve presentación a cerca de las técnicas metalográficas que permiten una diferenciación simple entre inclusiones morfológicamente similares. Aunque los métodos están provistos principalmente para clasificar la inclusión usando alguno de los métodos microscopicoses posible clasificar componebntes tales como carburos, nitruros, carbonitruros, boruros y fases intermetalicas. Estos métodos de ensayo son adecuados para la clasificación manual del contenido de inclusiones. Dependiendo del tipo de acero y de las propiedades requeridas, para determinar el contenido de inclusiones puede resultar más satisfactorio el método macroscópico o el microscópico, o una combinación delos dos.

MATERIALES Y EQUIPOS    

Probetas de acero Equipo de desbaste metasinex Equipo de pulido fino montasupal Microscopio metalografico

PROCEDIMIENTO: Prepara las probetas en desbaste y pulido

DESBASTE

PULIDO

Observar al microscopio y determinar la presencia de las inclusiones cercanas y otras alejadas.

TIPO DE ACERO 1).Acero corrugado de 5/8 de pulgada Presenta: inclusiones finas y dispersas

2). Acero corrugado de ½ pulgada

Presenta: inclusiones no muy finas, medianas y concentradas 3).acero corrugado de 5/8 de pulgada

Presenta: inclusiones finas y dispersas 4).Acero corrugado de 5/8 de pulgada

Presenta: inclusiones finas en pequeña proporcion

MICROGRAFIA

Conclusiones: o En conclusión con la práctica determinamos las inclusiones presentes es los aceros de construcción. o Las inclusiones presentes en aceros de construcción son del tipo globular lo cual indica que no son muy perjudiciales para el acero en las propiedades mecánicas.

BIBLIOGRAFIA   

http://es.scribd.com/doc/204080085/Inclusiones-no-metalicas-enacero#force_seo http://www.metalinspeclaboratorios.com.mx/apps/site/idem.php? module=Catalog&action=ViewItem&item_id=111218 revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia