Laboratorio de Materiales

En esta área se realizan prácticas relacionadas al estudios  de las características micro estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas, químicas y mecánicas.  Se realiza el estudio de características estructurales de un metal o aleación; siendo posible determinar el tamaño de grano, y el tamaño, forma y distribución de varias fases e inclusiones que tienen efecto sobre las propiedades mecánicas del metal. Se realiza el estudio microscópico de las características estructurales de un metal o de una aleación.

La importancia del examen metalográfico radica en que, aunque con ciertas limitaciones, es capaz de revelar la historia del tratamiento mecánico y térmico que ha sufrido el material, y al poder determinar características como el tamaño de grano, distribución de las fases que componen la aleación, inclusiones no metálicas como sopladuras, micro cavidades de contracción, escorias, y otras que pueden modificar las propiedades mecánicas del metal es posible obtener un diagnóstico y/o un pronóstico. 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.

El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con varios niveles de aumento. El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir a espejo la superficie.  Se utilizan de lupas estereoscópicas que favorecen la profundidad de foco y permiten por tanto, visión tridimensional del área observada con aumentos que pueden variar.

Se emplea el péndulo de Charpy, que se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

Se realiza el estudio de la dureza de los materiales a través del uso del Durómetro,  con el cual, vez que se selecciona el material del cual se quiere conocer la dureza se normaliza la fuerza que se le ha de aplicar a través de un elemento penetrador, que también debe estar normalizado;  Dependiendo de la profundidad o tamaño de la huella que se obtenga de esta aplicación de fuerza es como se obtiene el grado de dureza del material.  Así se puede conocer la resistencia al corte de la superficie que tiene el material analizado.  En la industria del metal se trata de medir la dureza y resistencia de los materiales con los que se ha de construir para garantizar que cumplen con determinados estándares de seguridad y calidad.

 

 

 

Objetivos y Utilidades

En este laboratorio se espera lograr que el estudiante maneje herramientas básicas para la caracterización de los metales, contando con un base útil para para los materiales poliméricos, cerámicos y las diferentes combinaciones posibles en materiales compuestos.  Además se crea una base de conocimientos basados en estándares internacionalmente aceptados.

Descripción genérica: Espacio dotado de medios tecnológicos específicos y medios docentes, con equipos para trabajo en grupo e individual. El estudiante permanece sentado y realiza prácticas de pie.

Usos habituales: desarrollo de trabajos, ejercicios o proyectos de carácter teórico-práctico con uso de tecnología específica. Presentación de resultados por parte de los estudiantes. Clases teóricas y prácticas. Tutorías en grupo. Exámenes prácticos. Se utiliza con presencia de profesor en clases teórico- prácticas y prácticas.

Capacidad: Hasta 30-40 estudiantes.

Dotación: Microscopios metalográficos, Péndulo de Charpy, y otros equipos de estudio metalográfico.

 

Descripción de los equipos del Laboratorio de Materiales

Durómetro Digital		Durómetro Analógico
Microscopio metalográfico		Péndulo de Charpi