DIFERENCIACIN DE MATERIALES FERROSOS POR EL MTODO DE LA CHISPA

YINNETH SABINA NARANJO CASTAEDA (2320102021)CAMILA VIVIANNE MENDOZA GIRALDO (2320111097)LUIS FELIPE RAMIREZ CORTES (2320091029)

PRACTICA DE LABORATORIO N 1

FREDDY LLANO

INGENIERIAINGENIERIA IDUSTRIALIBAGUE2012

OBJETIVOS

Objetivo GeneralClasificar materiales ferrosos de acuerdo al elemento qumico que en mayor proporcin se encuentra teniendo en cuenta las caractersticas de la chispa producida.Objetivos Especficos Identificar correctamente las muestras por comparacin utilizando la prueba de la chisa. Adquirir conocimiento terico y prctico sobre el ensayo a la chispa.INTRODUCCINSi colocamos una aleacin ferrosa a un esmeril girando a gran velocidad, esta arrancan partculas de acero, calentndolas hasta la temperatura de fusin. Las partculas incandescentes proyectadas producen restos luminosos, chispas, explosiones, estrellas. Debido a la alta temperatura de las partculas emitidas, se quema el hierro y sus acompaantes, en particular el carbono, silicio y manganeso, con la ayuda del oxgeno del aire, formndose nuevas estelas que se extienden, en todas direcciones desde los centros de explosin. Cada tipo de acero produce su serie de chispas caractersticas; mediante la observacin cuidadosa de estas pueden identificarse determinados tipos de aceros, que nos permite reconocer la categora del material y la presencia de ciertos elementos de aleacin.La repeticin de esta descomposicin y la forma de las estelas depende de la composicin del acero. Se distinguen formas de floreadas, aspas, lanza, gotas y floreadas. Los aceros templados dan generalmente una chispa algo ms clara y viva. Es muy difcil que un haz de chispas que se compone de partculas incandescentes en movimiento, se repita y d una imagen que hasta cierto punto represente un estado de reposo. Para poder realizar una diferenciacin entre una prueba y otra, hace falta una prctica constante. Se puede deducir la clase y composicin del material por el color y la forma de la chispa producida por un acero al ser esmerilado. La evaluacin del tipo de acero y su asignacin a un grupo, se facilita notablemente si despus, s esmerila una barra de comparacin cuya composicin sea exactamente conocida. Los aceros al carbono darn chispas blancas, luminosas y que tardan en extinguirse; cuanto ms suave el acero, mayor y ms luminoso ser el chorro de chispas. A medida que aumenta el contenido de carbono, disminuye la cantidad de chispas y las ramificaciones se hacen ms cortas. Los aceros de aleacin dan chispas menos brillantes, a veces rojizas, con ramificaciones muy cortas. RESUMENEn la prctica se mostraron diferentes clases de materiales y los identificamos en sus 5 importantes clasificaciones; polmeros, cermica, compuestos, metales y semiconductores.Despus de identificar los materiales y separarlos se empez a separar los metales de los no metales con el imn de este experimento quedaron 3 probetas sin ser atrados por el imn. Una de estas piezas era un acero inoxidable ya que tenan un 12% o ms de cromo y nquel del 7% o ms esto hace que el acero deje de ser magntico. Los dems eran aceros que contienen hierro y carbn.Se empez a llevar varios materiales de acero y aleantes al esmeril para mirar sus chispas diferenciando la cantidad, tamao y color de estas. Las primeras pruebas hechas fueron a los aceros inoxidables para darse cuenta de que eran ferrosos o no ferrosos; despus se contino con varias probetas metlicas para mirar la diferencia que hay en sus chispas y asimismo averiguar si tenan alto porcentaje de carbono o no.Posteriormente se identificaron los elementos aleados que son los que tienen carbn pero contienen ms elementos. All se tomaron 3 probetas diferentes para ver el contraste de sus chispas y as clasificarlas.Y por ltimo se identificaron las fundiciones las cuales tienen un contenido de carbono entre el 2 y 4.3% son mayores que el acero y se realizo lo mismo que con los anteriores.MARCO TERICOELEMENTOS QUIMICOS EN EL ACEROEl carbono: Varia del 0.01 a 1.40% la cantidad de carbono determina la fragilidad la dureza y resistencia del aceroEl manganeso: En aceros bajos al carbono hace el metal dctil y flexible a los aceros de alta velocidad los hace tenaces y eleva su temperatura critica el contenido de manganeso vara normalmente de 0.30 a 0.80% pero puede llegar hasta el 25% en aceros especialesEl fosforo: Es un elemento indeseable que hace quebradizo el acero y reduce su ductilidad. El contenido de fosforo no debe sobre pasar al 0.05% en aceros utilizablesELEMENTOS DE ALEACIONEL CROMO da dureza y resistencia al desgaste del acero, permite una mayor penetracin del endurecimiento. Tambin aumenta su resistencia a la corrosinEl molibdeno ayuda alas herramientas de corte a retener su dureza cuando se calientan debido a que el molibdeno mejora la estructura fsica del acero le proporciona gran facilidad de endurecimientoEl nquel mejora en el acero su tenacidad resistencia a las fallas por fatiga resistencia al impacto y resistencia a la corrosinEl tungsteno aumenta la resistencia y tenacidad del acero y su facilidad de endurecimiento tambin hace que las herramientas de corte conserven su filo aun a temperaturas al rojoEl vanadio en cantidades de 0.20% aumenta la resistencia a la tencin y produce una estructura de grano ms fino al acero, los aceros al vanadio comnmente llevan aleacin de cromo para hacer partes tales como resortes, engranajes, llaves de tuercas, ejes de carro, y muchas partes forjadas.PRUEBAS DE CHISPORROTEOCuando se mantiene el contacto con un disco de esmerilar cualquier hierro o acero producir chispas caractersticas, son lanzadas al aire pequeas partculas de metal calientes al rojo o al amarillo y se oxidan o se queman al contacto con el oxigeno, un elemento como el carbono se quema rpidamente resultando un estallido de partculas el estallido de chispas varia en color, intensidad, tamao, forma y distancia a que vuelan de acuerdo con el tipo de metal que esta pulindose.Acero de bajo carbono o acero para maquinariaProduce chispas de color ligeramente amarillo y alargadas con poca tendencia a estallarAcero de medio carbonoEs semejante al acero de bajo carbono pero tiene mas chispas que estallan con un efecto mas vivo al mayor contenido de carbono en el aceroAcero de alto carbono o acero para herramientasProduce un gran numero de estrellitas amarillas estallando muy cerca de la muela de esmerilarAcero de alta velocidadProduce varias lneas interrumpidas de chispas de color rojo oscuro y con chispas en forma de bola al finalFundicin grisNos muestra una chispa en forma de torpedo con un efecto de plumaje cerca del final cambia de color de rojo oscuro a dorado.

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS Esmeril: que es una roca muy dura llamada por los antiguos roca pequea usada para hacer polvo abrasivo. Est compuesta mayormente del xido de aluminio, mezclado con otras variedades comoespinelas,hercinitaymagnetitay tambinrutilo. El esmeril industrial puede contener una variedad de otros minerales y compuestos sintticos como lamagnesia,mullitayslice. Se usa para hacer piedras de afilar(esmeriladoras) y con ella pulimentar y dar brillo a metales y piedras preciosas, etc.

Elementos de seguridad: Estos elementos fueron necesarios para la proteccin de la chispa y de los elementos ferrosos que se calentaban demasiado.

Probetas de aceros y fundiciones.

PROCEDIMIENTO

1. Inicialmente se har una demostracin con los diferentes materiales, sobre cmo debe ser el reconocimiento por el mtodo de la chispa

2. Seguidamente se darn varios materiales enumerados debindose hacer por parte de los estudiantes, la respectiva clasificacin.

3. Se compraran las observaciones de todos los estudiantes y se clasifican correctamente las muestras.

RESULTADO Y ANLISIS

Aceros

ProbetaChispaCaractersticasClasificacin segn % carbn

DiscoFigura 1

Color: amarillo Cantidad: abundanteLongitud: largoMedio Carbono

VarillaFigura 2

Color: amarilloCantidad: abundanteLongitud: largoBajo carbono

Pin Figura 3

Color: amarilloCantidad: AbundanteLongitud: cortaAlto carbono

Aleados

probetaChispaCaractersticasClasificacin segn % de carbono

Broca Figura 4

Color: amarillo Cantidad: AbundanteLongitud: CortoAlto carbono acero no aleado

Broca de centroFigura 5

Color: Rojizo Cantidad: AbundanteLongitud: largoAlto carbono

Segueta Figura 6

Color: amarillo Cantidad: AbundanteLongitud: CortaEl lado no cortante es acero de bajo carbono y el lado cortante es acero de alto carbono.

Tornillo de acero inoxidable Figura 7

Color: Rojizo Cantidad: EscasaLongitud: largo

Rodamiento Balinera Figura 8

Color: RojizoCantidad: Escasa Longitud: largoAcero inoxidable alto carbono

Pila Figura 9

Color: AmarilloCantidad: EscasaLongitud: cortaAcero inoxidable

Fundiciones:

ProbetaChispaCaractersticasClasificacin segn % de carbono

Pieza en T Figura 10

Color: amarillo Cantidad: PocaLongitud: CortoMedio carbono

Pieza en L Figura 11

Color: amarillo Cantidad: PocaLongitud: CortoBajo carbono

DiscoFigura 12

Color: amarillo Cantidad: abundanteLongitud: largoAlto carbono

En las muestras de varilla, disco y pin se puede determinar que al tratarse de aceros, la chispa producida tiende a ser de color amarillo de cantidad abundante pero puede variar su longitud; en los aceros de alto porcentaje de carbono la longitud es corta y la chispa es abundante.

En las muestras de los aleados se determino que entre ms porcentaje de carbono la chispa tiende a ser de color rojizo y es menos abundante ya que contiene ms elementos.

En las muestras de fundiciones se aprecia que la cantidad de chispa es escasa y su longitud es corta; contiene mayor porcentaje de carbn que el acero.

CONCLUSIONES

El color, la longitud e intensidad de la chispa est directamente relacionada con la cantidad de carbono presente en cada elemento.

La prueba de la chispa es ms acertada para especificar si el tipo de material que se est clasificando por pruebas como el imn no es suficientemente acertado.

A mayor cantidad de carbono aumenta la intensidad del color tornndose ms rojiza.

El cromo hace que un acero sea inoxidable. Y una de sus caractersticas es la chispa mas amarilla.

BIBLIOGRAFA

SHACKELFORD, James F. ciencia de materiales para ingenieros, PHHAVNER SIDNEY H, introduccin a la metalurgia fsica, Mc Graw HILLSMITH, F. William. Fundamentos de la ciencia e ingeniera de materiales, Mc Graw HILL http://www.buenastareas.com/ensayos/Prueba-De-Chispa/225984.html