Tamaño de Grano Mich

 

INTRODUCCION

En metalografía, la determinación del tamaño del grano es una de las pruebas más im impor porta tant ntes es en la lass al alea eaci cione oness fe ferro rrosas sas y no fe ferro rrosas sas.. En la pr práct áctic icaa reali realiza zada da en el laboratorio en la valoración del tamaño de grano se empleo el método comparativo con los estandares de la ASTM (American Society for Testing and Materiales) cuyo número de norma es el Nº E 112-82 a 100x. La importancia del tamaño del grano se debe a que influye en las propiedades de los metales y aleaciones, en la fabricación de herramientas y piezas de acero se utiliza aceros de grano fino por tener mayor tenacidad que los aceros de grano grueso . FUNDAMENTO TEORICO

Ensayo de Mc Quaid Ehn Este ensay Este ensayo, o, qu quee se des desarr arrol ollo lo en un pri princ ncip ipio io ex excl clusi usivam vament entee pa para ra lo loss ac acero eross de cementación, se usa también en la actualidad para otros muchos tipos de aceros. El ensayo consiste en cementar un pequeño trozo de acero de sección cuadrada cuadrada de 10 a 20 mm de lado, a 925 °C durante 8 horas con un cementante sólido, preparado con carbón veget veg etal al y ca carb rbona onato to ba bari rico co y en enfri friarl arloo lu lueg egoo le lent ntam ament ente, e, pa para ra co conse nsegui guirr en la zona zona cementada cristales de perlita rodeados por una red de cementita. El enfriamiento debe ser  suficientemente lento en la zona 925 - 650 °C para que se verifique sin dificultad la  precipitación de la cementita en las uniones de los granos. Las diferentes clases de aceros exigen distintas velocidades de enfriamiento, debiendo emplearse emplea rse en atravesar esa zona crítica, por lo menos 4 horas en los aceros al carbono o de débil aleación, de 8 a 10 horas en los de media aleación y mas de 16 horas en los de alta aleación. Terminando el enfriamiento, se cortan las muestras, se pulen las secciones transversales y se atacan con nital 2. El tamaño de grano se determina examinando con 100 aumentos la zona hipereutectoide y comparando el tamaño de los granos de perlita, limitados por una retícula de cementita, con la clasificación de tamaño de grano ya establecida por la ASTM.

Método Comparativo ASTM

La cl clas asif ific icaci ación ón de dell ta tama maño ño de gra grano no en la lass ob obser serva vaci cione oness mi micro crosc scópi ópica cass se ha hace ce generalmente comparando los granos del acero, con una clasificación arbitraria establecida  por la ASTM, que es esta ta basad basadaa eenn el numero de granos por pulgada cuad cuadrada rada que habrá en una microfotografía metal aenuna amplificación de 100x. El numero de granos por   pulgada cuadrada N sedel introduce la ecuación:

 

N = 2 G-1  Y se calcula así el índice de tamaño del grano G de la ASTM, que consiste en 10 cartas que sirven para comparar el tamaño de grano de la muestra; Un índice ASTM grande indica muchos granos, o un tamaño fino de grano.  Nº ASTM 1 2 3 4 5 6 7 8

Diámetro medio de los  Nº de granos por mm² granos (mm) 0.287 16 0.203 32 0.144 64 0.102 128 0.071 256 0.050 512 0.036 1 024 0.025 2 048

Número de granos por   pulg² a 100X 1 2 4 8 16 32 64 128

OTROS METODOS PARA LA VALORACIÓN DEL TAMAÑO DE GRANO: 1.  Método de Graff-Snyder.- Ade Adecu cuad adoo pa para ra ac acero eross al alea eados dos,, es muy muy sen sensi sibl blee a  pequeñas diferencias en el tamaño de grano. El método consiste, en medir los granos cortados por una línea de 0.005 pulgadas (0.127 mm) al tamaño natural. natural. En la práctica se trazan líneas, considerando el aumento, si el aumento es 100, la longitud de la línea será 100x0.127=12.7mm, se hacen 10 determinaciones con líneass situa línea situadas das al azar y la media aritméti aritmética ca de los números de granos cortados cortados por  cada uno es el índice del tamaño de grano. Según el método comparativo ASTM:  Nº ASTM 1-5 grano grueso  Nº ASTM 5-8 grano fino Según el método de Graff-Snyder: Menos de 8 9 – 11 12 – 15 de 15 a más

grano basto ligeramente basto moderadamente fino grano muy fino

 

2.  Método Planimétrico de Jefferies.- Sólo es aplicable a microestructuras de granos equiaxiales, lo cual suele ser el caso general en las microestructuras de los metales y aleaciones moldeadas y completamente recocidas. Se emplea rectángulos y círculos de un área de 5 000 mm². De las siguientes dimensiones: 70.7 x 70.7 mm 65.0 x 77.0 mm 60.0 x 83.3 mm 55.0 x 91.0 mm 50.0 x 100 mm diámetro de 79.8 mm  Número de granos / mm² = Nº granos totales x (M² / 5 000) M: aumento empleado 3.  Interpretación Lineal (Hilliard).- Hilliard ha inventado un particular, rápido y novedoso método para determinar el equivalente N de la ASTM, por medio de los números de líneas cortadas. L = Lt / (Ni x M) Donde:  Ni : Número de granos cortados por la circunferencia. Lt : Longitud de la circunferencia por el número de veces utilizado L : Diám Diámetro etro o tamaño de grano M : Aumento empleado 4.  Método de Heyn.- Se utiliza cuando los granos no son equiaxiales, como en el caso de contar, los materiales deformados, dondeo, los granos son alargados. consiste en a un determ determinado inado aument aumento, el número de granos cortados cortaEl dosmétodo por 2 líneas línea s de longitud conocida. Las líneas se dibujan en la pantalla de proyección en direcciones  perpendiculares y orientadas de forma que una de ellas sea paralela a la dirección de la deformación o alargamiento de los granos. Después el tamaño de grano se expresa mediante los números de granos cortados por la unidad de longitud en las 2 direcciones o por el número de ellos en la unidad de superficie y la relación media del largo al ancho del grano.

 

PROCEDIMIENTO

Mediante el método McQuaid Ehn se preparó una probeta metalografica para poder ser  vista en el microscopio. Está probeta fue proporciona por el profesor, fue observada en el microscopio metalografico con un aumento de 100x, con lo cual observamos el tamaño del grano en la muestra y lo comparamos con clasificación ASTM. Una vez determinado el número de ASTM, se valoro la muestra mediante el método comparativo de la ASTM, mediante la siguiente formula:  N = 2G-1 donde : G : es el número de tamaño de grano de la ASTM.  N : es el número de grano por pulgada cuadrada, c uadrada, a 100x.

CONCLUSIONES

•

•

•

•

Al observar la probeta en el microscopio metalografico, primero observaremos las esquinas para apreciar los límites de grano. El tamaño de grano debe ser buen apreciado para poder determinar el número en la ASTM y luego poder valorar con el método comparativo de la ASTM. Existen varios métodos para la determinación del tamaño de grano pero el método ASTM es el más simple y aplicable en nuestro laboratorio. El método de comparación es efectiva y rápido porque de un solo golpe de vista identificamos una concentración de granos y lo comparamos con la escala ASTM.

BIBLIOGRAFIA

•

•

Metalurgia Física LOBATO Fundamentos de la Practica de Metalográficas GEORGE KEHL