• Author / Uploaded
• Jose Aponte

Citation preview

Asignación N°4 – Lab. Ciencia de los Materiales II Tema: El hundimiento del Titanic visto a través de la ciencia y la ingeniería de los materiales

1. Explique el proceso para la preparación de las muestras de acero obtenida del casco del Titanic y como se describió la microestructura de dicho material. Para el proceso de preparación de la muestra de acero del casco del Titanic, se realizaron dos cortes del mismo, uno longitudinal y otro trasversal a la cara de la lámina de acero, ya que estos pueden presentar diferencias debido al proceso mecánica de fabricación. Luego como sabemos, se procede a lijarlas y pulirlas secuencialmente hasta dejarlas como un espejo, para finalmente “atacarlas” con diferentes reactivos que dependen de la aleación. La diferente susceptibilidad química de cada fase al reactivo es lo que permite evidenciar la Los resultados del análisis metalográfico describen el acero del Titanic como de bajo carbono, puesto que presentaban una microestructura mayormente de ferrita y perlita. Esto queda evidenciado en las fotomicrografías obtenidas del microscopio electrónico de barrido donde se aprecian microestructuras agrupadas en bandas debido a la interacción de los elementos presentes durante la solidificación del acero, así como colonias de perlita y partículas de Mn y S alargadas. Las láminas blancas y negras eran la perlita, las áreas grises, la ferrita y las estructuras elípticas más oscuras y pequeñas eran las partículas de MnS, las cuales fueron identificadas químicamente utilizando EDS y formaban parte de la microestructura como inclusiones no metálicas. Además, la diferencia en el tamaño de los microconstituyentes y de los granos del acero del Titanic eran 12.5 veces más grandes en comparación con los de un acero A36 moderno. 2. Explique con sus palabras ¿Por qué es importante conocer el proceso de fabricación u obtención de un material en análisis? Una forma de explicar la importancia de esto, de manera breve y simple, es que el proceso de fabricación determina la estructura y cada estructura presenta diferentes propiedades que hacen que el material se comporte de una forma específica. Dicho esto, de otra manera, es que podemos definir el procesamiento en base a estructura y composición de un material. Un ejemplo de esto, es que gracias al análisis de las microestructuras de la muestra del acero del Titanic se pudo definir el modo de obtención y fabricación del mismo. Esto debido a que la muestra presentaba altas cantidades de fosforo y azufre y baja cantidad de nitrógeno, por lo que se concluyó que el horno usado para la fabricación del acero fue el de hogar abierto recubierto con un refractario ácido, ya que este, junto con el convertidor Bessemer, eran los procesos de aceración más utilizados a principios del silgo XX. Por otro lado, las cantidades de O y Si encontradas, indican que los lingotes de acero, de los cuales se laminaron las placas del casco, estaban parcialmente desoxidados. También, como se mencionó en la pregunta anterior, las microestructuras estaban alargadas y agrupadas en bandas, incluso las partículas de MnS encontradas; lo que indica que el material fue sometido a un proceso de laminado. 3. ¿Cómo se relaciona el tamaño de grano con la resistencia al impacto de un material a diferentes temperaturas? ¿Qué otros factores influyeron en temperatura de transición de este acero?

El tamaño de grano de los aceros, entre otras cosas, afecta la temperatura de transición, puesto que a menor tamaño de grano menor temperatura de transición, lo que amplía el rango de temperaturas a las cuáles se puede usar el material confiablemente dentro de la región dúctil No hay que olvidar que el tamaño de grano del acero del Titanic es 12.5 veces mayor que el del acero moderno A36. Para los aceros de barcos, la temperatura de transición esta estandarizada a la que corresponde a una energía de 20Joules. Con este criterio y al observar las gráficas del ensayo de impacto, podemos establecer que la energía de impacto absorbida del A36 es siempre superior al del Titanic para cualquiera de sus muestras y a cualquier temperatura. Además, se puede observar que las temperaturas de transición de cada corte del acero del Titanic fueron diferentes. Esta diferencia de los valores entre la longitudinal y la transversal se explica por la diferencia que presentan las microestructuras, en orientación, debida a la laminación. Esto último podemos decir que es otro factor que influyó en la temperatura de transición para el acero del casco. 4. ¿Que otro método de análisis hubiera realizado usted a las muestras de acero del Titanic? ¿Por qué? Los ensayos realizados (Charpy y Tracción) me parecen bastante aceptables y convenientes para obtener los resultados deseados, ya que proporcionaron la información suficiente para llegar a la conclusión descrita. Pero cabe destacar que estas pruebas las realizaron sobre una muestra del acero del caso. En lo personal, me hubiera interesado realizar esos mismos ensayos, pero sobre una muestra del acero de los remaches utilizados para unir las planchas del casco y así determinar la ductilidad o la resistencia de los mismo e incluso saber si fue utilizado el mismo acero para hacer ambas piezas. Esta interrogante surge ya que la línea de remaches, es una zona sensible y que pone en peligro la integridad del casco en caso de ser afectada, por lo cual puede atribuirse parte de la causa del naufragio.