Trimestre 15-PLaboratorio de Ingeniería de los materiales Profesor. José Arturo Aragón Lezama Grupo CMA01 Horario: Martes 7:00-10:00 MINI REPORTE 3 Caracterización Micro-estructural: 2da parte Revelado de sus microestructuras Equipo 3: Colín Gálvez Josemaría González Déciga Oscar González Mendoza Elizabeth Morales Pérez Gerardo Perea Salazar Wanda Karen dado que la superficie se puede manchar y tapar la estructura o producirse manchas de corrosión. En caso de que esto sucediera se deberá proceder a un nuevo desbaste y pulido (dependiendo del grado de sobre ataque). Observación microscópica. Un microscopio apropiado y sus correspondientes accesorios pueden utilizarse para observar la microestructura. Este ataque permite poner en evidencia la estructura del metal o aleación. El microscopio destinado a estos laboratorios debe poseer . en los metales con un solo constituyente metalográfico. como el corte transversal. y el menos atacable permanecerá más brillante. reflejará más la luz y se verá más brillante al microscopio. TEORÍA Ataque químico. Sin la ayuda de un microscopio adecuado. Se debe evitar el sobre ataque. El fundamento se basa en que el constituyente metalográfico de mayor velocidad de reacción se ataca más rápido y se verá más oscuro al microscopio. se enjuaga con alcohol o éter y se seca en corriente de aire. Existen diversos métodos de ataque pero el más utilizado es el ataque químico. medir la profundidad de las superficies endurecidas y componer registros fotográficos de los tratamientos térmicos. dado que esta diferencia en la orientación provoca velocidades de ataque diferentes.OBJETIVOS Revelar la microestructura de una pastilla o muestra de ZnO. los límites de grano están sujetos a ataques selectivos. Luego se lava la probeta con agua. el montaje y el desbaste y pulido se procede con el ataque. Tras realizar pasos previos obligatorios en el proceso de metalografía. la muestra metalográfica mas cuidadosamente preparada posee escaso valor. puesto que representan zonas de imperfección cristalina e impurezas que aceleran el ataque local. En la siguiente figura se observa como varía el aspecto superficial de cada uno de los granos. o pasar sobre la cara pulida un algodón embebido en dicho reactivo. El ataque químico puede hacerse sumergiendo la muestra en un reactivo adecuado. Por otro lado. Además los granos con orientaciones distintas son atacados con diferente intensidad. Alcohol. . 4. El microscopio usado en metalografía se caracteriza por poseer un sistema de iluminación por reflexión. Ácido clorhídrico. Cloruro férrico. según los casos). Su platina es móvil y en algunos casos la probeta se coloca con la cara pulida hacia abajo.El sistema de iluminación: una lámpara y un colimador que concentra los rayos en el sistema objetivo. a) Lentes objetivas con calidad suficiente para resolver capas superficiales delgadas para efectuar una medición precisa. f) Cámara para registrar microestructuras. un diafragma de entrada de luz o diafragma de apertura y un diafragma de campo de vista. Probeta de vidrio y plástico.-Sistema objetivo: consta de varios lentes. c) Fuente de iluminación intensa para revelar microestructuras de transformación de coloración oscura tratadas con ácido.-Sistema ocular: con un prisma de reflexión y unas lentes dentro del tubo ocular. Ácido fluorhídrico. Secadora de aire caliente. e) Ocular graduado capaz de medir las distintas capas que se desea evaluar. espejo o prisma. 2. un elemento reflejante que hace entrar los rayos de luz en el lente objetivo propiamente dicho (vidrio de caras paralelas. Equipo Campana de extracción. 3. d) Funciones mecánicas adecuadas que permitan un ajuste estable de los campos visuales. Trapos 6 recipientes de plástico. MATERIALES Y EQUIPO Materiales 6 pinzas. Consta de cuatro partes: 1.-Sistema fotográfico: con varios lentes y un espejo de reflexión: tiene un vidrio despulido para proyectar la imagen antes de sacar la fotografía. Luego de enfocar la imagen se sustituye el vidrio despulido por un chasis cargado con una placa fotográfica y se saca la fotografía.a) Aumentos de 50x a 1000x para revelar tantos casos groseros como sutiles de microestructuras de transformación. Pastilla cerámica de ZnO.. Pipeta. levemente amarillo. PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS Oxido de zinc ESTADO FISICO COLOR OLOR TEMPERATURA DE FUSION SOLUBILIDAD EN AGUA DENSIDAD (Kg/m3) PESO MOLECULAR (g/mol) Solido Blanco o amarillento Inodoro 1975 ° C 4 mg/L a 25 °C 3500 (Kg/m3) 81.14 g/cm3 20. Varilla de vidrio. 1190 (solución 37 %) 1160 solución 32 % 1120 solución 25 % .41 g/mol Ácido Fluorhídrico COLOR DENSIDAD MASA MOLAR PUNTO DE FUSION PUNTO DE EBULLICION SOLUBILIDAD EN AGUA ESTADO FISICO Incoloro 1. Computadora.0063 g/mol -83 °C 20 °C Miscible con agua Liquido Ácido clorhídrico COLOR DENSIDAD Incoloro. Vidrio de reloj. Escala objeto(lente objetivo). Microscopio óptico horizontal. MASA MOLAR PUNTO DE FUSION PUNTO DE EBULLICION VISCOSIDAD ESTADO FISICO 36.49 g/cm3 Liquido Total en agua a 20 °C Alcohol ESTADO FISICO Liquido APARIENCIA Incoloro OLOR Olor característico fragante TEMPERATURA DE EBULLICION 78.01528 g/mol . Éteres.20 g/mol 260 °C 315 °C 1.789 kg/L a 20 °C MASA MOLAR 46. Agua ESTADO FISICO APARIENCIA TEMPERATURA DE EBULLICION TEMPERATURA DE FUSION DENSIDAD SOLUBILIDAD MASA MOLAR Liquido Incolora 100 °C 0 °C 999.46 g/mol -26 °C 48 °C 1. Soluble en Cetonas.3 °C TEMPERATURA DE FUSION -114. Esteres.07 g/mol SOLUBILIDAD Soluble en todas proporciones en Agua a 20ºC.97 kg/m3 Es miscible con muchos líquidos 18. Glicoles y otros Alcoholes.9 Liquido Cloruro Férrico MASA MOLAR PUNTO DE FUSION PUNTO DE EBULLICION DENSIDAD ESTADO FISICO SOLUBILIDAD 162.0 °C DENSIDAD (AGUA) 0. Puede provocar bronquitis bronco neumonía edema pulmonar. ó conjuntivitis Puede provocar ligera irritación.TOXICIDAD Óxido de zinc CONTACTO CON OJOS CONTACTO CON LA PIEL INHALACION INGESTION Puede causar ligera irritación. Los síntomas pueden incluir la tos y dificultad en la respiración. Puede causar la irritación al tracto respiratorio. manteniendo los párpados abiertos. Por inhalación de vapores: Irritaciones en vías respiratorias. . Quitarse las ropas contaminadas. Quemaduras. sequedad en la boca y garganta y dolor de cabeza. Puede provocar gastroenteritis intensa con náuseas. Lavar con agua abundante (mínimo durante 15 minutos). La inhalación puede causar una gripe como la enfermedad (la fiebre de humo de metal). Lavar abundantemente con agua. ceguera (lesión irreversible del nervio óptico). Ácido Fluorhídrico CONTACTO CON OJOS CONTACTO PIEL INHALACION Quemaduras. En caso de asfixia proceder inmediatamente a la respiración artificial. Trasladar a la persona al aire libre. diarrea o constipación. Pedir inmediatamente atención médica. Sustancia muy corrosiva. Pedir inmediatamente atención médica. Pedir inmediatamente atención médica. Entre 24 a 48 horas de la exposición intensa se manifiesta fiebre. quemaduras. úlceras. Irritaciones. manteniendo los párpados abiertos. Lavar el o los ojos expuestos con abundante agua durante al menos 15 minutos. Ácido clorhídrico CONTACTO CON OJOS CONTACTO PIEL INHALACION INGESTION Puede producir necrosis en la córnea. aplicación posterior. necrosis. Fuertes dolores. Beber agua abundante o leche. Se recomienda llevar a la persona a un lugar con aire fresco. Se recomienda beber agua o leche y NO inducir el vómito. gluconato cálcico. No mezclarlo con Cloro. Cloruro Férrico CONTACTO CON OJOS CONTACTO PIEL Riesgo de lesiones oculares graves.INGESTION Quemaduras en esófago y estómago. Puede producir gastritis. . vómitos espasmos. úlcera nasal. Retirar de la zona afectada toda la vestimenta y calzados y lavar con agua abundante durante al menos 20 minutos. Puede producir quemaduras. con riesgo de perforación. inflamación en el ojo. Puede producir irritación. Lavar con agua abundante el área afectada. irritación. edema. mantenerla caliente y quieta. Pedir inmediatamente atención médica. gastritis hemorrágica. Evitar el vómito. Quitar las ropas contaminadas. Si se detiene la respiración practicar reanimación cardio pulmonar. irritación ocular y nasal. edema y corrosión del tracto respiratorio. bronquitis crónica. Acudir al oftalmólogo de inmediato. Lavar con abundante agua durante 15 minutos. mareos. dolor de cabeza. Depresión del sistema nervioso central. 2.-Se usaron 3 recipientes de plástico en los cuales al primero se agregó agua potable. al segundo solamente alcohol y al tercero y último cloruro férrico y 4 mililitros de ácido clorhídrico. dolor de cabeza. provocar el vómito y llamar al médico. vértigos. Nocivo. debilidad y pérdida de la conciencia. constricción bronquial temporal. DESARROLLO EXPERIMENTAL Desarrollo experimental Ataque químico a pastilla de ZnO 1. mareos. . garganta. ebriedad.-Se lavó el material con agua primero y después con alcohol para evitar que aparecieran manchas blancas y poder comenzar a usarse. fallas respiratoria y/o circulatoria Irritaciones de nariz y tracto respiratorio. vértigos. debilidad y pérdida de la conciencia. tos. dificultad respiratoria y fatiga. ahogos. tos y dificultad para respirar. náuseas y vómitos. Alcohol CONTACTO OJOS INGESTION INHALACION Irritaciones. ahogos y fatiga. INHALACION INGESTION Irritación de las mucosas. esófago y tracto estomagointestinal. náuseas y vómitos. Irritaciones de las mucosas en la boca. ebriedad. Beber abundante agua.Requerir asistencia médica en caso de irritación persistente. depresión del sistema nervioso central. 9. Recordemos que las características de la microestructura son: Forma: En este caso la microestructura presento una forma aleatoria. Cantidad: La pastilla era de 25 gramos de ZnO.-Seguidamente se tomó con otras pinzas y se sumergió en agua sacándolo con las últimas pinzas.3. posteriormente se volvió a llevar al área de microscopio para poder observar de una mejor manera su microestructura. pero hay partes donde la distribución se ve que se concentra más en esos puntos. 5. 4. Tamaño: El tamaño de las formas que se observan es de aproximadamente de 0.-Se repitió el procedimiento de ataque químico 4 veces más.-Se conectó el microscopio a una computadora para tener una mejor resolución y poder tomar fotos. Componentes: Su unico componente es el ZnO. no tuvo una forma definida o que se repitiera. por último fue introducida al alcohol para acelerar el secado y prevenir manchas blancas sobre en material. 6.-Se le tomaron fotos para poder hacer una comparación con una foto de escala objeto.03 mm.-Al tener la pastilla completamente seca se llevó al área de microscopios donde fue colocado en el microscopio óptico horizontal para observar su microestructura. RESULTADOS EXPERIMENTALES El material al principio de la imagen no pudo visualizarse en el microscopio debido a que la platina del microscopio estaba floja. Distribución: Presento una distribución uniforme. 8. 7. al ajustarla se pudo visualizar correctamente la microestructura del material.-La pastilla fue puesta en un trapo y ahí se utilizó la secadora para acelerar aún más su secado.-Se tomó la pastilla de cerámico con una de las pinzas y se introdujo a la solución de cloruro férrico y ácido clorhídrico.04 a 0. . En esta imagen se puede observar a 66..3 mm de la superficie de la muestra. esta imagen representa 0. en esta imagen se atacó 4 segundos la pastilla.66x.Figura 1. . podemos observar a diferencia de la anterior más detalles de la microestructura..Esta imagen esta ampliada a un 416. En el ataque del material se utilizó agua para disminuir o detener la agresividad de los ácidos o del ataque.12 mm de la muestra.66x. Los materiales atacados no deben ser tocados de la zona atacada para evitar ver manchas o huellas en el microscopio óptico. El ácido fluorhídrico es más agresivo que el ácido clorhídrico. El alcohol fue utilizado para limpiar el material de los ácidos y para el secado más rápido del material. entre los que se encuentran: Fue necesario mantener precauciones adecuadas en el manejo de los ácidos utilizando guantes para mayor precaución en su manejo. Esta muestra fue sometida a 4 segundos de ataque químico. esta imagen es un total de 0. El ataque se hizo para revelar la microestructura del material por lo que el ataque químico es necesario hacerlo en varias ocasiones para obtener una mejor revelación de la microestructura del material.Figura 2. . Observaciones Durante el desarrollo de la práctica se observaron aspectos muy relevantes. . ASTM E 112 . -Ensayos de metalografía y tratamientos térmicos. Se tomaron fotos de la revelación de la microestructura con la finalidad de calcular los aumentos (magnificación). José Manuel Franco Gimeno. En este se puede observar el tamaño de grano. (2007). forma. María Antonieta Madre Sediles. -Standard Test Methods for Determining Average Grain Size. para así poderla observar en el microscopio óptico metalográfico a diferentes aumentos. en este caso ataque químico con ácido fluorhídrico. quitando imperfecciones. Cuando la imagen del microscopio muestra rayas en la revelación es porque el material no tuvo un buen desbaste y pulido. F. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -Fuente Propia: Fuentes. esto gracias a una de las técnicas de la metalografía. Estudio de influencia de elementos aleantes en propiedades de acero de alta ductilidad. cantidad. ya que se pudo revelar la microestructura del material cerámico. (1996). Este tipo de técnica hace que la superficie del material revele su estructura. A. Prensas Universit Zaragoza 2000. Conclusión Se cumplió con el objetivo de esta práctica. distribución y tipo.
Report "Mini Reporte 3 de Ingenieria de los materiales UAM AZC "