Este documento describe los pasos para realizar un ensayo metalográfico de probetas de acero, incluyendo el corte, biselado y pulido de las probetas, así como la observación de las muestras bajo un microscopio. El objetivo es identificar la microestructura del acero y analizar los efectos de los tratamientos térmicos aplicados mediante la preparación y examen metalográfico de las muestras. El documento explica la metodología experimental utilizada, que incluye el lijado y pulido de las probetas para

1. UNIVERSIDAD YACAMBU
Facultad de Ingeniería / Carrera Ingeniería Industrial
Laboratorio Virtual de Ciencia de los Materiales.
Ciencia de los Materiales (TIC-0684)
Sección ED01D1V 2019-3
Gianpiero Fusco Pagliarella v-24320389 III-133-00005p
Resumen, introducción (definición de términos utilizados en la práctica),
Metodología Experimental (pasos seguidos para el desarrollo de la práctica)
resultados obtenidos, análisis de los resultados y conclusiones
CORTE Y BISELADO DE PROBETAS METALOGRAFICAS
OBJETIVOS
• Identificar los tipos de cortes metalográficos mediante los métodos
utilizados, maquinarias y herramientas disponibles.
PRE-LABORATORIO.
• Conocer los criterios para seleccionar muestras metalográficas.
• Conocer las tecnologías actuales para el corte metalográfico.
• Tipos de Corte y Herramientas
• Que es el biselado. Importancia
• Muestra metalográfica
• Importancia de la metalografía
• Material de uso Ingenieril.
Propiedades, Aplicación.
• Clasificación de los materiales para
uso de ingeniería.
• Tipos de cortes y maquinarias
utilizadas
• Características estructurales de un
metal o una aleación
• Tipos de materiales: Propiedades,
clasificación y usos de cada uno,
metálicos, cerámicos, polímeros,
compuestos Ejemplos.
• Que es un Acero, clasificación y
Normas AISI.
• Clasificación de los aceros.
• Desarrollar en el estudiante la capacidad de análisis a través del
empleo de una herramienta virtual.

2. METALOGRAFÍA FABRICACIÓN, MANUFACTURA DISEÑO,
MARCO TEORICO
A la vez con un estudio Micrográfico y la ayuda del microscopio óptico se
realiza un examen donde se puede determinar características como el tamaño de
grano, distribución de las fases, inclusiones no metálicas como sopladuras, micro
cavidades de contracción, escorias, etc., que pueden modificar las propiedades
mecánicas del metal.
El examen metalográfico puede realizarse antes de que la pieza sea destinada
a un fin, a los efectos de prevenir inconvenientes durante su funcionamiento, o bien
puede ser practicado sobre piezas que han fallado en su servicio, es decir, piezas
que se han deformado, roto o gastado. En este caso la finalidad del examen es la
determinación de la causa que produjo la anormalidad o falla. La técnica para realizar
el estudio Micrográfico es diferente al Macro gráfico, y necesita de una preparación
• Acceda mediante los enlaces suministrados por el docente a: Videos, imágenes,
procedimientos relacionados con la práctica.
• Una vez observado el material en el enlace, analice y responda las preguntas realizadas
por el docente a través de la plataforma.
DESARROLLO
Todas las áreas de Ingeniería están relacionadas con el uso de materiales
para sus diferentes aplicaciones, para ellos es necesario las bases de estudio en su
fabricación, manufactura diseño, construcción, mantenimiento entre otros.
La metalografía es la parte de la metalurgia que estudia las características
estructurales de los metales y aleaciones, para relacionarlas con las propiedades
físicas, mecánicas y químicas de los mismos, La importancia del examen
metalográfico radica en que con ciertas limitaciones, es capaz de revelar la historia
del tratamiento mecánico y térmico que ha sufrido el material a simple vista,
pudiéndose determinar características macroscópicas de las cuales se pueden
obtener datos sobre tratamientos termo mecánicos; procesos de fabricación del
material como: trefilado, soldado, fundido, templado, o defectos presentes, tales
como grietas superficiales, de forja, etc. Este examen se denomina Macro gráfico, y

3. RESUMEN
Las prácticas de ensayo metalográfico de probetas que se realizan en el
laboratorio de metal-mecánica es un tanto ortodoxo dado a que el pulido de probetas
se hace de forma manual. Lo cual acarrea problemas como el desprendimiento de
partes, la perdida de grano y cambio de la microestructura del material original.
Por los problemas presentes en el acabado de las probetas es importante proponer
un sistema de funcionamiento sencillo y efectivo, que logre optimizar la operación de
pulido y favorezca la obtención de muestras de buena calidad.
INTRODUCCIÓN (DEFINICIÓN DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN
LA PRÁCTICA),
herramienta virtual muestras metalográficas. cortes metalográficos
Obtención de una forja correcta
Para la obtención de una forja correcta, la lubricación de la matriz es otro de los
elementos críticos y objeto de mayor atención desde el punto de vista de la ingeniería
de procesos o de desarrollo de lubricantes. Estos, deberán responder a severas
condiciones de servicio y ser capaces de modificar la superficie de la matriz para
conseguir una reducción de la fricción hasta el nivel deseado soportando las elevadas
temperaturas de metal y la matriz, así como las fuertes presiones sin que la maquinaria
o la pieza a forjar se vean afectadas. El grafito es el principal elemento activo de los
lubricantes empleados para los procesos de forja.
La selección del método óptimo para obtener una determinada geometría se basa
en el diseño original de la pieza y en el coste. Los métodos más usuales son los que se
citan a continuación.
Forja en matriz abierta. Se emplea para la producción de pequeñas series de
piezas.

4. Forja en matriz cerrada. La mayoría de piezas forjadas se obtienen mediante
este proceso. Los cuatro tipos de forja obtenidos mediante este procesos son de
preforma, convencional, de alta definición y de precisión.
Forja por recalado. Se emplea normalmente para la fabricación de piezas
caracterizadas por superficies de revolución, como tornillos, válvulas, rodamientos,
ruedas dentadas y pistones. Este proceso se emplea para la obtención directa de la pieza
deseada.
Forja por laminación. Puede utilizarse bien como una operación previa o para
reducir el número de operaciones posteriores en la forja de matriz cerrada. En este
proceso, el metal se conforma a su paso entre dos rodillos giratorios.
Forja giratoria. Es una variante de las prensas de matriz cerrada en donde una
o todas las matrices se hacen rotar llevando a una deformación progresiva del material.
Se emplea para la conformación de piezas con superficies de revolución.
Forja de revolución. Es una técnica que combina la forja en matriz cerrada con
forja de revolución y es manipulada mediante control numérico para conseguir
tolerancias muy ajustadas en cuanto a simetría axial en piezas huecas, mediante forja
en frío o en caliente. Necesitan mecanizado posterior al ser acabadas mediante mandril.
Laminado de anillas. Este tipo de forja se emplea para la fabricación de formas
anulares de sección cuadrada o redondeada susceptible o no de mecanizado. La
deformación ocasionada genera una orientación de los granos de material e dirección
tangencial o circunferencial.
Forja por mandril. Se emplea para genear piezas de simetría axial relativamente
simples como anillos o formas cilíndricas.
En este proceso el grosor de la preforma se va reduciendo progresivamente al
incrementarse el diámetro de la pieza.
Extrusión inversa. Se emplea para la fabricación de formas huecas de simetría
axial. Este proceso optimiza la extrusión directa en cuanto a fuerzas de fricción y
movimiento relativo entre el metal y la prensa.

5. A.1. Otras propiedades del aluminio
Además de las ya especificadas, el trabajo con aluminio puro y sus aleaciones
facilcita los trabajos de maquinabilidad como por ejemplo el mecanizado consiguiendo
tiempos muy cortos de producción debido a las altas velocidades de corte que admiten
sus aleaciones.
Su excelente capacidad de conformación hace posible la fabricación mediante
extrusión, de perfiles y tubos con secciones transversales completamente arbitrarias.
También con casi todos los demás procesos habituales de conformación en frío y en
caliente se pueden fabricar, a partir de aleaciones de aluminio, toda clase de productos
semielaborados y productos acabados.
Todos los procedimientos de unión se pueden utilizar en los materiales de
aluminio. La soldadura por fusión se realiza, la mayoría de las veces, por el
procedimiento de electrodo sumergido en gas inerte.
A todos los materiales de aluminio se les puede aplicar la mayoría de los procesos
superficiales encaminados a lograr efectos decorativos que confieren además alta
resistencia o dureza superficial y resistencia al desgaste.
Los materiales de aluminio no producen chipas, son incombustibles. En las
aleaciones de aluminio, no se producen chispas por golpes, siendo incombustibles hasta
sus virutas. Dicho aspecto es notable en la preparación de muestras mediante el corte
con disco abrasivo, pues a diferencia del acero, sus virutas son combustibles.
Por último, cabe destacar del aluminio y de todas sus aleaciones normalizadas su
carácter atóxico (productos esterilizables), su neutralidad magnética (libres de
ferromagnetismo) y sus buenas propiedades ópticas (alto poder de reflexión).
A.2. Procesos y maquinaria de forja
Las aleaciones de aluminio son considerablemente más susceptibles a ser
forjadas, particularmente mediante equipos de procesos de forja convencionales, en los
que las matrices de forja se calientan a una temperatura de hasta 540ºC. Existen
aleaciones que su forjabilidad es mucho superior a la convencional pero, en
contrapartida, no pueden ser tratadas térmicamente.

6. La capacidad de forjado de las aleaciones de aluminio se incrementa con la
temperatura a la vez que hay una considerable variación en el efecto que ésta tiene
según el tipo de aleación. El rango de temperaturas de forjado para la mayoría de las
aleaciones es relativamente estrecho entre los 55ºC y los 85ºC, siendo la temperatura
de forjado un factor crítico para el proceso.
Al contrario que en la forja de algunos aceros, en todos los procesos de forja de
aleaciones de aluminio se efectúa un calentamiento de la matriz con objeto de facilitar
el forjado.
La criticidad de la temperatura de la matriz para la optimización del proceso
depende del tipo de equipo que se emplee en la forja, del tipo de aleación a forjar y de
la severidad de la deformación o de la complejidad de la pieza a forjar.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL (PASOS SEGUIDOS PARA EL
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA)
Material
- Probeta de acero hipoeutectoide
- Lijas de diferente grano.
- Alúmina.
- Pulidora.
- Reactivo.
- Microscopio
Se debe biselar la pieza metalográfica en la determinación de las causas de las
fallas metalografía es el estudio de la microestructura de los materiales, lo cual nos
permite determinar si el material ha sido procesado de manera correcta, siendo así una
etapa crítica en la determinación de la confiabilidad de un producto.

7. PROCEDIMIENTO Y CÁLCULOS
1. Desbaste ó lijado
Utilizamos diferentes tipos de lija que van desde un grano más grueso a un grano
más fino. Comenzamos a lijar con la lija de mayor grano y vamos disminuyendo el
grano respectivamente, el movimiento de lijado tiene que ser perpendicular de uno a
otro, es decir, si se empieza de izquierda a derecha el siguiente será de arriba abajo.
2. Pulido metalográfico
Después del pulido intermedio, con el pulido fino intentaremos conseguir una
superficie lo más uniforme posible eliminando el rallado dejado por las lijas, para ello
utilizaremos una lija giratoria, consiste en unos platos giratorios circulares húmedos
cubiertos con una capa blanca de alúmina, la lijaremos en dos veces de 2.5 minutos
más o menos cada una. Después aclararemos las probetas con agua y les echaremos
alcohol.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
El material utilizado para este ensayo fue el siguiente:
▪ Muestras de acero
▪ Papel lijar Nº 100, 220, 400, 600, 1000 y 1200
▪ Alúmina
▪ Nital
▪ Equipos para preparación de muestras (pulidora, esmeriladora)
▪ Microscopio metalográfico
El procedimiento seguido:
▪ El jefe de prácticas y el alumno preparan muestras metalográficas.
o Las probetas deben ser lijadas (en el mismo sentido, para evitar rayaduras)
después de haber sido expuestas a tratamientos térmicos.
o Después, deben ser pulidas correctamente (pulido metàlico), al finalizar la
probeta debería quedar como un espejo perfecto.

8. o Se realiza el ataque químico para remover todo el material distorsionado
resultante de los pasos anteriores.
▪ Se observaran las metalografías en el microscopio, identificando las fases
presentes y algunas otras características.
Antecedentes:
Desde tiempo atrás, la metalografía ha sido una verdadera herramienta en el
desarrollo de la humanidad, ha contribuido al avance tecnológico a nivel mundial y ha
hecho posible el desarrollo de nuevos materiales, además de ser de gran utilidad para
el análisis de falla de los materiales.
Para el adecuado estudio de las características estructurales o de constitución de
los metales o aleaciones se emplean varios medios, entre ellos la pulidora metalográfica
que resulta ser una maquina destinada al pulido de metales. En ella se pueden tratar
superficies planas de diferentes aleaciones y minerales por medio de lijas y abrasivos.
El propósito del pulido metalográfico de probetas es poder estudiar
correctamente la estructura y composición, en el microscopio, del material del que se
encuentran hechas. A día de hoy, en el laboratorio de metal-mecánica del instituto
tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, el pulido de probetas se sigue realizando de manera
manual, haciendo el proceso tardado, deficiente, y poco útil para satisfacer las
necesidades de los estudiantes.
Con el actual trabajo se presenta una investigación orientada a diseñar una
maquina pulidora de probetas para pruebas metalográficas, con materiales de bajo
costo, sencillos de conseguir y siendo capaz de realizar las mismas funciones de las
que actualmente se encuentran en el mercado.
Entre las disciplinas que se encargan del estudio de estructuras en materiales
encontramos la metalografía.
OBJETIVOS
▪ Manejar adecuadamente los equipos y técnicas necesarias para la preparación
metalográfica de metales y su análisis microestructural.

9. ▪ Distinguir el efecto de los tratamientos térmicos en la microestructura de aceros
de medio contenido de carbono.
▪ Valorar la metalografía como técnica de diagnóstico indispensable para el
análisis microscópico de piezas metálicas que han fallado en servicio.
EXAMEN MICROSCÓPICO DE LOS METALES O EXAMEN
MICROGRÁFICO
Los ensayos micrográficos se realizan sobre muestras o probetas de los
materiales que han de ser sometidas a estudio, para lo cual debe prepararse una
superficie que luego de ser pulido convenientemente, se ataca con reactivos químicos
apropiados a la finalidad de la determinación a realizar.
Las propiedades mecánicas de una aleación no dependen solamente de su
composición química, o sea del porcentaje en peso de cada elemento, sino también de
la manera de presentarse éstos. Así, por ejemplo, los elementos químicos que forman
una aleación pueden encontrarse en forma de una solución sólida homogénea, en forma
de una mezcla eutéctica, en forma de un compuesto intermetálico de composición
química definida, dispersa en el seno de una solución sólida, etc.
Cada uno de estos componentes se llama un constituyente metalográfico y de su
proporción, forma y extensión dependen en gran parte las propiedades de las
aleaciones. Estos constituyentes metalográficos son detectados al microscopio y su
reconocimiento constituye el análisis micrográfico de la aleación.
El análisis micrográfico de un metal se hace sobre una probeta pulida del material
que se ataca con un reactivo. Cada constituyente metalográfico tiene una determinada
velocidad de reacción con el reactivo de ataque. Los constituyentes menos atacables
quedarán con más brillo y reflejarán mayor cantidad de luz en el microscopio,
apareciendo más claros a la observación. Esta diferencia permite detectar los distintos
constituyentes y determinar su proporción, distribución, tamaño, etc.

10. Cada constituyente metalográfico está compuesto por un gran número de
cristales, que agrupados constituyen el grano metalúrgico. Los bordes del grano son
atacados con mayor intensidad y se denominan “ límite de grano” . En el microscopio
metalográfico sólo detectamos los distintos constituyentes metalográficos y los granos
que lo forman.
PREPARACIÓN DE LA PROBETA
1. Desbaste Grosero
El desbaste grosero se practica una vez extraída la probeta con la finalidad de
reducir las irregularidades, producidas en la operación de extracción, hasta obtener una
cara lo más plana posible. Esta operación puede realizarse con una cinta de desbaste o
bien en el caso de materiales no muy duros como aceros sin templar y fundiciones se
puede hacer con lima, aunque aumente algo la distorsión que se produce en la superficie
a causa de la fluencia del material.
De cualquier manera que se practique el desbaste grosero siempre se debe cuidar
que la presión no sea exagerada para que la distorsión no sea muy importante, ni la
temperatura de la superficie se eleve demasiado.
2. Desbaste Final
La operación de desbaste final comienza con un abrasivo de 150, seguido del
250, 400, 600 para terminar con el 1000 y 1200.
El desbaste se puede realizar a mano o con desbastadoras mecánicas. Para el caso
de desbaste manual el papel abrasivo se coloca sobre una placa plana y limpia y se
mueve la probeta longitudinalmente de un lado a otro del papel aplicándole una presión
suave; se debe mantener la misma la dirección para que todas las rayas sean paralelas.
Durante la operación se debe dejar que una corriente de agua limpia los pequeños
desprendimientos de material y a su vez lubrique y refrigere la zona desbastada.
RESULTADOS OBTENIDOS, ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y
CONSTRUCCIÓN, MANTENIMIENTO EXAMEN METALOGRÁFICO

11. La presión que se aplica a la probeta no debe ser exagerada ya que esto aumenta
la distorsión y además pueden aparecer rayas profundas. La presión debe ir
disminuyendo a medida que se avanza en la operación.
Si el desbaste se realiza en forma automática las precauciones son las mismas
que para el desbaste manual. En este caso el abrasivo esta adherido sobre un disco de
20 cm de diámetro, aproximadamente, que gira a velocidades que pueden oscilar entre
250 y 600 RPM; las velocidades más altas se usan con los abrasivos más gruesos.
3. Pulido
El pulido tiene por objeto eliminar las rayas finas producidas en el desbaste final
y producir una superficie con características especulares. Esta operación por lo general
se realiza en forma mecánica y se utiliza un paño impregnado con partículas de algún
abrasivo en solución acuosa.
En cuanto a los abrasivos pueden ser: pasta de diamante, alúmina, alumdun, etc.
El abrasivo comúnmente utilizado es la alúmina, que es oxido de aluminio en partículas
y que comercialmente se obtiene en forma de pastas o soluciones acuosas.
Si bien es muy cierto que cuanto más pulida este la superficie más clara será la
imagen que obtengamos en el ocular, muchas veces no es necesario llegar hasta un
pulido perfecto, sino que bastará con que la densidad de rayas en la superficie sea lo
suficientemente baja y preferentemente en una sola dirección.
DEFECTOS DE LA PREPARACIÓN
▪ Rayas: son surcos producidos por las puntas de los abrasivos.

12. ▪ Deformación Plástica: puede provocar defectos superficiales después del
esmerilado o el pulido. Se revela después del ataque.
▪ Aplastamiento: es la deformación plástica de grandes zonas dela muestra. Se
pueden producir por una elección incorrecta del abrasivo, lubricante o paño.
▪ Redondeo de bordes: se debe a la utilización de una superficie de pulido muy
elástica. Provoca una eliminación del material tanto en la superficie como en
los bordes.
▪ Relieve: cuando se pule un material con varias fases se puede dar lugar este
fenómeno debido a la diferente dureza o resistencia al desgaste de cada uno.

13. Aparece durante el pulido. Hay que tener en cuenta para evitarlo el tiempo
adecuado de pulido y el tipo de paño.
▪ Arranques: son cavidades que quedan después del pulido debido a la pérdida de
material durante la abrasión. Aparecen en materiales duros y quebradizos o que
tengan inclusiones. Son debidas a un exceso de fuerza o mal a selección del
paño (pelo largo).
▪ Separaciones: son espacios que aparecen entre las resinas y el material luego de
ser incluido. Puede ser debida a una mala elección de la resina, que la pieza
tenga grasitud o impurezas, contaminantes o mala elección de los parámetros
de inclusión.

14. ▪ Grietas: Se producen por excesiva energía entregada en el proceso de
preparación mayor a la que puede soportar. Se dan en materiales frágiles o con
varias fases o estructura en capas. Se pueden provocar en el corte o en la etapa
de inclusión.
▪ Falsa porosidad: los materiales blandos que tienen poros se pueden llenar con
material por aplastamiento, apreciándose un número menor de poros que los
reales. Caso contrario los frágiles.

15. ▪ Colas de cometa: aparecen junto con las inclusiones o los poros cuando el
movimiento relativo de la muestra y el disco es unidireccional. Se evita
realizando movimientos en todas las direcciones de pulido.
▪ Contaminación: material distinto al de la muestra que se deposita en las etapas
de esmerilado o pulido. Pueden estar presentes en los discos, papeles o paños.
Por eso es de suma importancia el lavado previo.

16. ▪ Abrasivo incrustado: son partículas de abrasivos sueltas incrustadas por presión
en la muestra. Se producen por una mala combinación en la selección del
tamaño de abrasivo, paño y lubricante.
▪ Huellas de lapeado: son indentaciones producidas por las partículas del
abrasivo. No forman una línea continua sino una línea entrecortada. La partícula
salta sobre la superficie dejando ese aspecto. Se pueden producir por mala
selección de fuerza y superficie de disco o paño.

17. ▪ Teñido: es una decoloración de la superficie de la muestra debida al contacto
con un cuerpo extraño. Aparece a menudo después de someter a una pieza a
limpieza o ataque por haber quedado estos en las separaciones existentes entre
material resinas.
CONCLUSIONES
Es la rama de la metalurgia que estudia la estructura de un metal-aleación y la
relaciona con la composición química, con las propiedades mecánicas y físicas. Este
estudio es llevado a cabo con la aplicación de diversas y variadas técnicas especiales.
En los comienzos de la metalurgia, se utilizaron para conocer las propiedades físicas y
mecánicas de los materiales, los análisis químicos y los ensayos mecánicos.
Con estos métodos no quedaba definido completamente el metal o la aleación,
con la aparición de la metalografía comenzó una información muy valiosa que se
refiere a la forma y tamaño del grano, conformación de los constituyentes capaces de
ejercer gran influencia sobre la dureza, resistencia a la tracción resiliencia, fatiga, etc.,
los cuales pueden ser modificados por los tratamientos térmicos o conformación
mecánica.
La metalografía no reemplaza a los métodos anteriormente enunciados, sino que
se complementan entre sí. En el campo de los tratamientos térmicos, encuentra un
amplio campo de aplicación, determinando el metalógrafo una falla producida en una

18. pieza en servicio o un temple mal realizado. Dentro de este método está la macrográfia
en la cual se puede observar un defecto o la orientación de las fibras del material según
su laminación o forjado.