Capítulo 8Metalografía Cualitativa 8.1. 8.1.1. 8.1.2. 8.1.3. 8.1.4. 8.1.4.1 8.1.4.2 8.1.4.3 8.1.4.4 8.1.4.5 8.1.4.6 Microscopía Caracterización Cualitativa El Diagrama Fe-C Microestructura de Aceros Recocidos Microestructura de las Fundiciones Microestructura de Aleaciones no Ferrosas Microestructura Aleaciones Base Cobre Microestructura de Bronces Microestructura de Latones Microestructuras de Cuproaluminios Microestructura de las Aleaciones Ligeras Microestructura de Aleaciones Antifricción Edwin J. Urday U. 2 El Diagrama Fe-C Microscopía Edwin J. Urday U. 3 Reacciones isotérmicas Reacción peritéctica a 1493ºC: Solidificación del eutéctico a 1148ºC: formación del eutectoide a 727ºC Microscopía Edwin J. Urday U. 4 Microestructura de Aceros Recocidos Ferrita (): constituyente más blando y dúctil; cristales BCC. carbono muy poco soluble. Granos poliédricos homogéneos Microscopía Edwin J. Urday U. 5 Estructura de Widmanstätten de la austenita Microscopía Edwin J. Urday U. 6 . 7 . Urday U. mayor solubilidad sólida para el C.Austenita (): Constituyente más denso. bajos límites de fluencia y rotura. Granos poliédricos maclados Microscopía Edwin J. Alta plasticidad. Cristales FCC. 67% de C y 93.33% de Fe. Urday U.Cementita (Fe3C): 6. 8 . Cristales ortorrómbicos con empaquetamiento compacto de los átomos. Microscopía Edwin J. 9 .Perlita grosera formada por láminas de cementita (negra) y ferrita (blanca). 400x. Microscopía Edwin J. Urday U. Aumento 400x Microscopía Edwin J. 10 . Urday U.Perlita esferoidita. 11 .Perlita observada con microscopio de fuerza atómica Microscopía Edwin J. Urday U. Microconstituyentes de Aceros Eutectoides Transformación de un acero eutectoide Microscopía Edwin J. 12 . Urday U. 13 .Microestructura de un acero eutectoide enfriado lentamente de laminillas de perlita eutectoide Microscopía Edwin J. Urday U. 14 .Fases constituyentes del eutectoide (perlita) se presentan como láminas gruesas espaciadas y glóbulos o esferoiditas Microscopía Edwin J. Urday U. Microconstituyentes de los Aceros hipoeutectoides Microscopía Edwin J. 15 . Urday U. 35 %C. laminado en caliente y enfriado desde 870ºC en el horno (recocido). 100x Microscopía Edwin J.Acero al carbono de 0. Urday U. La perlita con pocos aumentos aparece como manchas de color pardo oscuro. 16 . Urday U. la microestructura está formada por colonias de perlita (o zonas oscuras) distribuidas en una matriz ferrítica (blanca). Microscopía Edwin J. 17 . Por lo tanto.A mayores aumentos la perlita resuelve su estructura laminar. Microconstituyentes de los Aceros hipereutectoides Microscopía Edwin J. Urday U. 18 . 19 .Acero al carbono (1. Urday U.3 % C). Enfriado en el horno desde 970ºC. Microscopía Edwin J. que dibuja los contornos de los granos de la austenita originaria. se puede apreciar relativamente pocos aumentos 100x. La cementita. cuya estructura está perfectamente resuelta.La cementita aparece muy clara a mayores aumentos rodeando las colonias perlíticas. 400x Microscopía Edwin J. Urday U. 20 . 6 martensita en "tablas" 0.2 < %C Martensita en agujas Edwin J. 21 .6 < %C < 1. Urday U.0 martensita mixta Microscopía 1.Microestructura de Aceros con Tratamiento Térmico: Martensita %C < 0. Microscopía Edwin J. Urday U. 400x.Martensita en la forma de agujas o fibras rectilíneas aún más finas orientadas en direcciones paralelas y separadas o no por una matriz de apariencia granular o vermicular. 22 . Urday U. ni a martensita Bainita superior o plumosa se forma entre 350 y 550°C. aprox. o por revenido a 400ºC. o por revenido a la temperatura de 600ºC. nodular oscuro con estructura radial apreciable a unos 1000x Sorbita: se obtiene por transformación de la austenita en la zona de 600 a 650ºC. La bainita inferior se produce por transformación entre 250 y 350°C. con microestructura en forma de placas finas de ferrita de 0. unos pocos nanómetros de espesor y 500 nanómetros de longitud Troostita: se produce por transformación de la austenita en el rango de 500 a 600ºC. pero con 1000x toma la forma de nódulos blancos muy finos sobre fondo oscuro Microscopía Edwin J.2 micras de espesor y 10 micras de longitud..Microconstituyentes Intermedios Bainita: la austenita no se transforma ni a perlita. donde los carburos son extremadamente finos. con pocos aumentos aparece en forma muy difusa como manchas. 23 . 24 .Bainita superior: (a) Micrografía óptica. (c) Imagen de campo oscuro. (b) Micrografía de campo claro con TEM. Urday U. (d) micrografía con TEM. una pluma de bainita (esta pluma se vería como una única placa oscura en MO) Microscopía Edwin J. obtenida por la parcial transformación de un acero. El fondo blanco es de martensita Microscopía Edwin J. Urday U. 25 .Bainita inferior acicular. 26 . Cuando la fuerza motriz de la precipitación de cementita es pequeña. Este es el caso de aceros bajos en carbono o temperaturas altas de transformación. se forman relaciones de orientación únicas. Muestra una única relación de orientación de las partículas de carburos en cada placa. Urday U.Micrografía de bainita inferior con TEM. donde el carbono puede escapar rápidamente de la ferrita sobresaturada Microscopía Edwin J. 27 . Urday U.Nódulos negros de troostita sobre un fondo más claro de martensita (a) 100x (b) 500x (c) 1000x Microscopía Edwin J. Urday U. 28 .(a) (b) Sorbita a 100x y 500x Microscopía Edwin J. 29 .Microestructura de las Fundiciones Fundición blanca hipoeutéctica. Dendritas de perlita envueltas por ledeburita (eutéctico de glóbulos de perlitas sobre un fondo de cementita) y áreas blancas de cementita. Microscopía Edwin J. Ataque: nital 1 % (100x). Urday U. Microscopía Edwin J. Atacado con picral. 1000x. Urday U. DIC. 30 .fundición blanca hipoeutéctica. Hierro blanco hipereutéctico. Ataque: nital 1% (550x) Microscopía Edwin J. 31 . Cristales largos de cementita sobre un fondo de ledeburita. Urday U. DIC. Urday U.Hierro blanco hipereutéctico. 200x. Atacado con picral Microscopía Edwin J. 32 . 33 . Hojuelas de grafito atravesando las áreas blancas de ferrita.Fundición gris ferrítico perlítico. Urday U. Ataque: nital 2% (500x) Microscopía Edwin J. 100x Microscopía Edwin J. Atacado con nital al 2%.Fundición gris. 34 . Urday U. DIC. tamaño y distribución Microscopía Edwin J. Urday U. 35 .Clasificación de las láminas de grafito según la forma. Urday U. 36 . La microestructura consiste de nódulos de grafito en una matriz de ferrita. Ataque: nital l% (200x) Microscopía Edwin J.Fundición nodular. 37 . Urday U. La microestructura consiste de rosetas de grafito en una matriz de ferrita. Ataque: nital 1% (200x) Microscopía Edwin J.Fundición maleable. 7% Sb. Urday U. 38 . 15% Sb. 5% Sn Microscopía Edwin J. 4% Cu 80% Pb.Microestructura de Aleaciones no Ferrosas Aleaciones Base Cobre Bronces Latones Cuproaluminios Aleaciones Ligeras Aleaciones Antifricción 90% Sn y 10% Cu 89% Sn. Urday U. Ataque: NH4OH/H2O2 Microscopía Edwin J. 100x.Cobre puro recocido. 39 . 40 . Ataque: FeCl3 (5g). Urday U. Granos maclados de fase alfa solubilizado.Aleación Cu-2% Be. alcohol (95cm3). 600x Microscopía Edwin J. HCl conc. (2 cm3). Microestructura de fase alfa segregada y considerable cantidad de eutectoide alfa + delta Microscopía Edwin J.Bronce aleado con 10% Sn. Urday U. 41 . Urday U. Microestructura de fase alfa segregada y eutectoide alfa + delta Microscopía Edwin J. 42 .Bronce fosforoso comercial. observándose maclas curvadas y numerosas líneas de deformación en los granos Microscopía Edwin J. Granos de fase alfa moderadamente alargados. 43 .Bronce fosforoso extruido. Urday U. Latón 70/30 extruido. Granos de fase alfa con maclas Microscopía Edwin J. Urday U. 44 . Urday U. 45 .Latón 70/30 extruido. Granos de fase alfa con maclas Microscopía Edwin J. 46 .Latón 60/40 colado en coquilla. Fase alfa Widmanstätten (clara) precipitada en fase beta (oscura) Microscopía Edwin J. Urday U. Se observan micoesferas de plomo Microscopía Edwin J. Urday U. 47 .Latón 60/40 templado. Granos de fase alfa en forma de plumas en los bordes de grano. Urday U. 48 .Cobre con 10% de Al moldeado. Microestructura de granos blancos de fase alfa y eutectoide alfa + gamma 2 Microscopía Edwin J. Urday U. Moldeado. 49 . Microestructura de granos blancos de fase alfa y eutectoide alfa + gamma 2 Microscopía Edwin J.Cobre con 10% de Al eutectoide. Cobre con 11. 50 . Urday U.8% de Al templado. Microestructura de agujas de martensita β’ y fase alfa segregada Microscopía Edwin J. Microscopía Edwin J. colada en arena y sobremodificada.Aleación de Al con Si fundido. Granos de Si cerca de las dendritas. Contraste de fase a 600x. 51 . Se observa dendritas de aluminio en una matriz de eutéctico. Urday U. Aleación de Al con Si fundido. Cristales de Si y agujas de Si oscuras. 52 . 600x. Urday U. colada en coquilla. Fase Fe-Si de color claro en matriz de Al. Microscopía Edwin J. Se observa granos de Al2Cu (gris oscuro). 600x. Microscopía Edwin J. y matriz de aluminio.Aleación compleja colada en arena. 53 . Urday U. AlCuFeMn (gris claro). 54 . Sin ataque. Microscopía Edwin J. 600x. Solución de Sb y constiotuyente SbSn en matriz rica en plomo. Urday U.Aleación moldeada. Urday U. Sin ataque. 600x. Microscopía Edwin J. 55 . Fase de SnSb en matriz de eutectico ternario.Aleación moldeada. Microscopía Edwin J. Urday U.Aleación moldeada. Fase de SnSb y Cu6Sn5 en eutectico y solución rica en Pb. Sin ataque. 600x. 56 . Urday U. 57 . Microscopía Edwin J. Fase de SnSb y Cu6Sn5 en matriz de solución rica en Sn. 1000x.Aleación moldeada. Ataque: solución alcohólica de cloruro férrico. Fase rica en Al en matriz de solución rica en Zn similar a eutéctico. 600x. 58 . Ataque: solución de NO3H al 2% en alcohol. Urday U. Microscopía Edwin J.Aleación moldeada.