Método para evaluar la microestructura del grafito acorde a ASTM A 247

Hola a todos los seguidores en días pasados recibí un correo  con una duda relacionada a la norma ASTM A247 en lo relacionado con la tabla 1 de dicha norma, revisando la información y su comentario me di cuenta de que la norma había sido actualizada  y que la publicación aquí mostrada no estaba adaptada a dichas actualizaciones. A continuación se presenta la actualización de la publicación

 Esta norma establece un procedimiento para clasificar las fundiciones de Hierro en términos de tipo, distribución y tamaño por comparación visual a fotografías de referencia. Se emplea en todas las fundiciones de Hierro Carbono que contengan partículas de grafito ((Hierro Gris, maleable) y nódulos de grafito compactados.

El procedimiento establece que la muestra debe estar preparada acorde con las norma ASTM E 3 relacionada con la preparación metalográfica. Una vez finalizado, la muestra sin atacar químicamente se observa en el microscopio a una magnificación de 100X y se procede a comparar la microestructura con los patrones presentes en la norma. La tabla 1 se emplea para clasificar el tamaño de hojuela presente en la fundición.

En la norma las fundiciones se clasifican por tipos en números romanos y van desde el I hasta el VII como lo muestra la figura 1

Fig. 1 Clasificación de las fundiciones por Tipo

 

Otra forma de clasificar las fundiciones es por su distribución la cual resulta muy útil para el tipo VII que es la distribución del grafito en la fundición gris, en este caso se emplean letras desde la A hasta la E. En este caso, cuando se evalúa la microestructura se establece la distribución y su clase.

Fig. 2 Clasificación de las fundiciones por distribución

Para las fundiciones nodulares se pueden evaluar el porcentaje de nodulidad de dicha fundición y/o el conteo de nódulos/mm2

Fig. 3 Clasificación de las fundiciones nodulares (% Nodulidad y Nódulos/mm2)

Para reportar los resultados se recomienda:

1. Identificación de la muestra
2. Tipo (s) de grafitos I al VII
3. Distribución del grafito letras A-E. Un ejemplo puede ser Hierro Gris VII A4 o 70% VII A4 y 30% VII D7.
4. Los nódulos deben ser representados por el porcentaje que está presente en la microestructura al igual que los nódulos/ mm2

Agradecimiento
El autor desea expresar su agradecimiento al Sr Ramiro Cavazos por su aporte en la mejora de la publicación.

Referencias

• ASTM A 247-17  Método para evaluar la microestructura del grafito 

Efecto del ataque químico en un acero tratado termicamente

En la siguiente serie de micrografías se puede observar el efecto del reactivo en el revelo de la microestructura. en la primera foto se ataco la pieza con Nital 3% (fig 1) mientras que la misma muestra se ataco con ácido picrico (fig. 2) como se puede apreciar ambos reactivos tuvieron un comportamiento diferente, en esos casos los reactivos se pueden utilizar para revelar una estructura de interes

 Fig. 1 Ataque con Nital. Aumento: 100X

Fig. 2 Ataque con acido picrico. Aumento: 100X

Como el tratamiento térmico modifica una microestructura

¿Recuerdan mis estimados seguidores la entrada dedicada a la aleación aluminio estaño? En ese caso la pieza estaba recien colada y preparada térmicamente para mostrar las estructuras de colada tipicas de aleaciones fundidas, las estructuras dendriticas estan presentes y estas afectan las propiedades mecánicas del material por ser estas muy heterogeneas en su composición (fig. 1)

 

Fig. 1 Colada Aluminio Estaño

Estas piezas pueden ser modificadas de muchas maneras, colocando elementos refinadores de grano, laminado el material (colada continua) o realizando tratamientos térmicos. Por supuesto que todos los metales y sus aleaciones tendran un tratamiento térmico en particular pero el fin es el mismo, mejorar las propiedades mecánicas del material y revelar su verdadera microestructura. Recuerden que existen otros tratamientos para mejorar propiedades mecánicas y existe mucha bibliografía que lo respalda pero para toda persona interesada en la metalurgia quiero recalcar la importancia del tratamiento termico

Ahora bien, ¿como hago el tratamiento térmico? la respuesta esta en el uso de operaciones de calentamiento y enfriamiento en un horno a una temperatura muy por debajo de la de fusión del material, la pieza se precalienta y seguido a esto se mantiene a la temperatura de tratamiento por un tiempo definido (dependiendo del material, no es lo mismo tratamiento térmico del acero a un tratamiento térmico de un aluminio) y posteriormente se enfria en un medio que puede ser aire, agua, salmuera, aceite, entre otros.

La importancia radica en que los tratamientos térmicos pueden:

1. Eliminar estructuras dendríticas
2. Refinar el grano o aumentarlo
3. Endurecer el material o ablandarlo
4. Endurecer superficialmente (cementación)

Para terminar esta pequeña explicación quiero que vean como quedo la pieza despues de tratada térmicamente a 400 ° C por 12 horas, todavía aparece algo de la estructura dendritica pero se puede apreciar como se modificó el material

 

Muestras tomadas a 100 y 200X usando como reactivo ácido fluorhídrico