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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA

CIENCIA DE LOS MATERIALES I

INFORME DE LABORATORIO N°1

SANTIAGO GUTIERREZ ANDRES NENJER CARLOS PRIETO

2013-04-01

Tema:

Ensayo de Chispa

 Objetivos  

Identificar cualitativamente diferentes tipos de acero mediante el ensayo de chispa. Analizar las características técnicas y químicas a través de las cuales se producen diferentes tipos de chispas.

 Materiales y Equipos o o o o o o o

Esmeril. Tabla referencial con medida. Acero xw5. Acero 705 Acero 760 Acero desconocido Cámara fotográfica.

 Teoría Prueba de chispa Las chispas son unas partículas encendidas que saltan de un material que arde; por el roce de dos objetos, es una descarga de luz entre dos cuerpos con carga eléctrica. La prueba de la chispa es probablemente uno de los métodos más usados para identificar los metales ferrosos. Utilizando una esmeriladora mecanizada de alta velocidad y una probeta, le aplicamos cierta presión a la muela del esmeril y esta emitirá ciertos destellos o estelas características del acero. Dependiendo de la cantidad de carbono que contiene la probeta se producirán explosiones al inicio, a lo largo de la de la chispa con determinados colores los que nos permitirán en general determinar la cantidad de Acero y Carbono que posee la probeta en observación. Sí se acerca una probeta de acero a una muela de esmeril en movimiento, los granos de la muela arrancan pequeñas partículas de acero, calentándolas hasta la temperatura de fusión, cuando esto ocurre se producen varias explosiones, en estas se va a descomponer carbono en combinación con el oxígeno del aire del medio ambiente, pero debemos notar que esto solo sucede con los materiales ferrosos. Esta práctica sirve para clasificar los tipos de aceros en base a su composición, verificamos las chispas que se producen al poner en contacto el material en una muela de esmeril que gira a gran velocidad. De ella se desprenden determinadas estelas, con longitudes colores y explosiones de acuerdo a la cantidad de carbono que contiene el acero. De los metales se desprenden chispas con punta de lanza, estelas

interrumpidas además las explosiones tienen diferentes formas: floreadas, ramaje, gotas, etc. Los aceros de bajo contenido de carbono forman pocos destellos, de una a dos explosiones con estelas delgadas y débiles. Los aceros de contenido medio de carbono producen estelas muy ramificadas y explosiones un poco más frecuentes en forma de ramaje. Los aceros de alto carbono producen estelas abundantes, lisas e interrumpidas además explosiones desde el inicio. Elementos y su influencia: Carbono: Los aceros al carbono de 0.15 a 0.13% de Carbono dan chispas formadas por rayos lisos de color amarillo oscuro, en cuya punta aumenta ligeramente el volumen y la luminosidad. A medida que aumenta el carbono, aumenta el número de explosiones en forma de lanzas y flores siendo más brillantes y luminosas. Molibdeno: Se identifica en los aceros que lo contienen, por aparecer en los extremos de los rayos amarillos una prolongación completamente separada de color rojo anaranjado. Wolframio: También se identifica con facilidad, porque son las chispas de color rojo oscuro, las menos luminosa de todos los aceros, que solo se aprecia en locales oscuros. Si la proporción de Wolframio (tungsteno) es alta, de las demás de 18%, las chispas son todas rojas, aunque a veces se producen ligeras explosiones de color rojo.

Análisis de tipos de Aceros según características de las Chispas FORMA DE LAS CHISPAS Ramillete con espinas, y puntas de lanza color rojo

IMÁGENES DE CHISPAS

TIPO DE ACERO Acero templado y revenido

Composición en % 0,42 C 1,1 Cr 0,2 Mo

Líneas continuas, algunas espinas, formado por estallidos de Carbono

Acero endurecido

0,21 C 1,3 Mn 1,2 Cr

Líneas continuas, más espinas se formaron por estallidos de Carbono

Acero al carbono para herramientas

0,45 C 0,3 Si 0,7 Mn

Muchos estallidos de Carbono que empiezan al pie del haz, muchos ramos Antes de los estallidos de Carbono se incrementa la luz en el flujo primario. Muchos ramos pequeños

Acero al carbono para herramientas

1,05 C 0,2 Si 0,2 Mn

Acero aleado con MnSi

Flujo de líneas amarilla, aclarando en el centro, formando espinas en los extremos

Acero para herramientas aleado Mn

Pocos estallidos finos de Carbono seguidos por club liso luminoso

Acero para herramientas aleado W

Un flujo delgado y lineal, el cuadro de la chispa vivo, líneas discontinuas en las cabezas

Acero para herramientas aleado Cr-W

Haz corto Templado: con pocos Endurecido: con muchos ramos luminosos

Acero para herramientas aleado con Cr carbono alto, ledeburita alta

El flujo de líneas continuas, alguno los estallidos de carbono, línea coloreada de naranja en la cabeza

Acero para trabajo en caliente, alta aleación

El flujo de líneas rojo oscuro con brillo en la punta de la lanza, pocas espinas

Acero de alta velocidad

Líneas del flujo rojas, punteadas oscuras con brillos en las cabezas de la línea

Acero de alta velocidad

Haz corto con espina como los estallidos de carbono

Acero inoxidable

0,60 C 1,0 Si 1,1 Mn 0,3 Cr 0,90 C 2,0 Mn 0,4 Cr 0,1 V 0,60 C 0,6 Si 1,1 Cr 0,2 V 2,0 W 1,05 C 1,0 Mn 1,0 Cr 1,2 W 1,55 C 12,0 Cr 0,7 Mo 1,0 V 0,40 C 1,0 Si 5,3 Cr 1,4 Mo 1,0 V 0,90 C 4,1 Cr 5,0 Mo 1,9 V 6,4 W 1.23 C 4,1 Cr 3,8 Mo 3,3 V 10,0 W 10,5 Co 0,40 C 13,0 Cr

Flujo continuo, línea sin los estallidos de carbono

Acero inoxidable