Generalidades
Área: Ciencia de Materiales
Dirigido a: Personal de la industria y estudiantes con interés en las capacidades de caracterización de componentes y herramentales metálicos con enfoque en el análisis de fallas.
Duración: 9 h (teoría-práctica)
Instructores: Miguel Esneider, Victor Luna, Nayely Pineda, Julio Rivera, Luz Ibarra.
Sectores de interés: Metal-mecánico, automotriz, aeroespacial, entre otros sectores afines.
Objetivos
Objetivo general
Adquirir conocimientos y habilidades básicas requeridas para realizar un análisis metalográfico y óptico; y relacionar los resultados con ensayos de pruebas mecánicas y microscopía óptica. Se explicará la importancia del análisis microestructural con hallazgos derivados de otras técnicas, como pruebas mecánicas y tribológicas y su repercusión en el desempeño o fallas de las piezas provenientes de aplicaciones específicas del sector industrial.
Objetivos específicos
- Conocer las bases técnicas, metodologías de análisis e interpretación de resultados de las técnicas de análisis metalográfico, microscopia óptica, ensayos mecánicos y tribología.
- Conocer de manera práctica las condiciones experimentales y consideraciones operativas elementales para realizar un análisis metalográfico, microscopia óptica, ensayos mecánicos, tribología y corrosión.
Alcance
Entender la relación microestructura-procesamiento y su efecto en las propiedades, a través de la interpretación de resultados de diversas caracterizaciones específicas. Las propiedades a evaluar serán específicas para materiales metálicos como propiedades mecánicas, tribológicas y una explicación sobre la corrosión.
Contenido del curso
Curso teórico
Tema 1. Aspectos generales del análisis mecánico de materiales y metalografía.
- Generalidades, metodologías de análisis y aplicación de las técnicas
- Análisis metalográfico
- Microscopia óptica
- Análisis mecánico, tensión, compresión, flexión, impacto, desgaste y corrosión
Tema 2. Aspectos relevantes para la realizacion de un análisis metalográfico y ensayos mecánicos
- Tipo de material, procesamiento y tratamiento
- Análisis metalográfico, corte, montaje, desbaste, pulido y ataque químico
- Análisis mecánico de materiales, geometría de probetas (ASTM e ISO), maquinado, moldeo por inyección y compresión, desarrollo especial de sujetadores y mordazas.
- Microscopia óptica, campo claro, campo obscuro, luz polarizada y análisis de imágenes.
Tema 3. Aspectos relevantes para ensayos de tribología
- Principio básico del análisis tribológico
- Metodologías de las técnicas perno en disco en seco y en húmedo
- Metodología de la técnica de rayado
- Interpretación de resultados para estimar la resistencia al desgaste de los materiales
Tema 4. Aspectos relevantes para el análisis de corrosión
- Principio básico de ensayos para la evaluación de la corrosión en metales
- Descripción de diferentes celdas para evaluar las propiedades electroquímicas
- Explicación de curvas de polarización de un material metálico
Sesiones prácticas de laboratorio
| Título | Enfoque de la práctica |
|---|---|
| 1. Metalografía, Microscopía Óptica y Análisis de Imágenes | En esta sesión se realizarán demostraciones de la preparación de muestras por técnicas de metalografía, se analizará la microestructura por microscopia óptica y se obtendrá información relevante del material por análisis de imágenes, por ejemplo cálculos del porcentaje de fases, tamaño de grano, caracterización de defectos, entre otras. |
| 2. Evaluación de Propiedades Mecánicas | Se explicarán las preparaciones correctas de las probetas y se realizarán los ensayos de las propiedades mecánicas por microdureza, resistencia a la tensión, compresión y flexión de los materiales metálicos, siguiendo las normas ASTM (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales). Se analizarán e interpretarán resultados. |
| 3. Evaluación de Propiedades Tribológicas | Se explicarán las preparaciones correctas de probetas para ensayar materiales mediante tribología, se explicarán mecanismos de desgaste con metodología perno en disco en seco y húmedo, se analizarán curvas del comportamiento del coeficiente de fricción y los cálculos para estimar la resistencia al desgaste de los materiales. Los ensayos se llevarán a cabo siguiendo las normas ASTM (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales). De la misma manera se explicarán los alcances del ensayo de rayado para estimar el comportamiento de superficies endurecidas, tratadas o con recubrimientos para estimar sus propiedades tribológicas bajo cargas incrementales en automático. |
| 4. Microscopia Electrónica de Barrido (SEM-EDS) | Mediante un microscopio electrónico de barrido, se analizarán muestras específicas de metales, se obtendrán micrografías y análisis químico semi-cuantitativo. Se reconocerán las partes del equipo y su operación en general. Se realizarán análisis morfológico de muestras, utilizando los detectores disponibles. Análisis de composición química, la microestructura y morfología de las fases presentes en muestras mediante Espectroscopia de energía Dispersiva de Rayos-X (EDS). |
