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• Plinio Pazos

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Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Mecánica Laboratorio de Metalografía, Desgaste y Falla Desgaste y Falla

1.

Práctica 6: EVALUACIÓN DEL ESPESOR DE GALVANIZADO DE ZINC-ALUMINIO POR EL MÉTODO DE PÉRDIDA DE MASA (ASTM A-90) Y POR MEDICIÓN MICROSCÓPICA (ASTM B487).

2.

Grupo: Gr 4 2.1.

Integrantes

● Sarango Díaz Juan Carlos ● Pazos Cáceres Plinio Alexander 3.

GR-4 GR-4

Objetivos   

4.

1724922826 1718210956

Determinar la masa del recubrimiento de zinc en probetas normalizadas de acero o hierro de acuerdo con la norma ASTM A90. Determinar el espesor de la capa recubrimiento de zinc utilizando un microscopio óptico en concordancia con la norma ASTM B487. Comparar los resultados obtenidos con los datos del fabricante para cada procedimiento y determinar el campo de aplicación del material

Resultados Obtenidos Medición del espesor de galvanizado por el método de pérdida de masa. Masa inicial Masa Final

5.71g 5.36g

Medición del espesor de galvanizado por el método microscópico.

5.

Resultados Calculados

Determinación de la masa [ 𝑔 /𝑐𝑚2 ] de lámina de acero de acuerdo con la norma ASTM A90. 𝐶 = [ 𝑊1−𝑊2 /𝐴 ]𝐾 (1) Donde: 𝑊1: Masa inicial del espécimen, grs. 𝑊2: Masa final del espécimen, grs. A: Área de la cara de la lámina, 𝑚𝑚2 K: 1𝑥106 (Área expresada en 𝑚𝑚2 ) 𝐶 = [ 5.71 − 5.36/ 50 ∗ 50 ] 1𝑥106 = 140 [ 𝑔/𝑚2 ]

6.

Análisis de Resultados

El método de pérdida de masa es más sencillo de realizar pues se necesita únicamente una balanza, sin embargo no entrega una idea clara de la calidad del recubrimiento, ni la distribución del mismo sobre la probeta, de modo que no es recomendable para certificaciones o procesos de calidad, sin embargo da una idea clara de la calidad del material, en función que es una manera rápida de evaluar las especificaciones del fabricante. Para el caso de la probeta evaluada, cumple ampliamente las especificaciones del fabricante pues supera con 40g /m2 la especificación mostrada en los catálogos. Sin embargo al evaluar la probeta por el método de microscopio, nos damos cuenta que no es regular el recubrimiento, pues es tan delgado que es casi imposible mantener uniformidad en el proceso de recubrimiento, sin embargo queda claro que no existe ningún lugar de la probeta sin recubrimiento y que la relación entre la cubierta superior e inferior no se encuentra fuera del rango del 20% de diferencia al sacar los promedios de las mismas. Se recomienda utilizar los dos métodos si es posible.

7.

Preguntas  Indique qué norma es mejor para evaluar el recubrimiento de Zinc en un elemento, el material cumple o no cumple con la especificación dada por el fabricante. La norma ASTM B487 es la mejor opción en la evaluación de una probeta pues permite evaluar el espesor de la capa de forma más segura, sin embargo el equipo que se necesita para aplicarla es mucho más costoso y complicado. La norma ASTM A-90 es más fácil de utilizar, sin embargo es menos precisa pues los reactivos no garantizan que el recubrimiento se elimine por completo, tampoco que haya sido uniforme a lo largo de la superficie.

El fabricante en su página web no detalla que el valor del recubrimiento es de 100g/m2, por lo cual la probeta en cuestión cumple con las especificaciones detalladas.  Cómo se puede mejorar el procedimiento de forma en la que los resultados sean más precisos. Para la norma ASTM B487, se requiere que el reactivo, es decir el ácido a utilizar sea nuevo, no reutilizado, que el cepillo con el que se lava sea de cerdas suaves para no arrancar material base, preparar la probeta de manera que el área de la misma sea bien regular y conocida. De igual manera para la norma ASTM A-90se debe preparar la probeta, lavarla bien, asegurarse que la superficie no tenga basura, que los diferentes tomas sean lo más perpendicular posible a la lente del microscopio.  Indique otros métodos que permitan evaluar el recubrimiento.

Existe un método de medición del recubrimiento en campo, el proceso para hacerlo es medir una probeta limpia y sin imperfecciones, pesarla y recubrirla, después dejar secar, y pesarla nuevamente. De este modo se queda constancia de cual fue el valor exacto del peso del recubrimiento. Espesor Magnético Es un método donde no se destruye la muestra, es sencillo al aplicarlo en el zinc, La norma ASTM E376 rige este método. Consiste en el dispositivo magnético en forma de lápiz y el operador sigue la trayectoria adecuada. Permite medir espesores en cualquier posición, se debe preparar la probeta.

8.

Conclusiones y Recomendaciones

CONCLUSIONES 

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

Se pudo determinar la cantidad de material de recubrimiento que la probeta metálica perdió debido a procesos con reacción química, calculando de esta forma la masa correspondiente. En conclusión la fina lámina correspondiente al recubrimiento contiene imperfecciones al igual que todo el material debido a que no es visible para el ojo humano, por lo tanto hay pequeñas zonas que están expuestas a la corrosión. Se pudo determinar un error relativo pequeño al realizar la comparación con los catálogos de los fabricantes, sin embargo ya que dicho error se encuentra en el orden de las micras su aplicación en el campo tanto industrial como en cualquier otro no cambia.

RECOMENDACIONES 



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9.

Realizar la toma de datos del peso del material con mucho cuidado debido a que nuestro rango de error se encuentra en el orden de los gramos, cualquier error humano puede distorsionar la medición y cambiar el resultado. Cuando se realiza la medición de la capa del metal de recubrimiento en el microscopio realizar al menos 3 medidas del espesor ya que cada una tendrá un valor diferente y se debe usar un valor promedio para cualquier cálculo que se realice posteriormente. Debido a que cada fabricante entrega un catálogo diferente se debe analizar como mínimo 2 de ellos para poder sacar un valor comparable al del experimento, hacer esto nos garantiza un error considerablemente menor y tener de esta forma fuentes confiables de información.

Bibliografía

Aselando, D. R., Fulay, P. P., & Wright, W. J. (2017). Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Cengage learning. Arana Bilbao, J. L., & González Martínez, J. J. (2002). Mecánica de fractura. Servicio Editorial de la EHU-UPV. Alcalá Cabrelles, J., Llanes Pitarch, L. M., Mateo García, A. M., & Salán Ballesteros, M. N. (2002). Fractura de materiales.