informe de chispas

PRCTICA N 13ENSAYOS POR CHISPAS DE LOS ACEROS Y FUNDICIONES 1. OBJETIVOS: Determinar, reconocer y diferenciar aproximadamente las diferentes clases de aceros, fundiciones y la composicin de los mismos, mediante la observacin de color, forma y dispersin de las chispas producidas al esmerilar probetas de muestras de aceros, comparndolos con chispas de muestras de acero de composicin conocida y/o cuadros de imgenes de chispas. Clasificar los materiales ferrosos de acuerdo al elemento qumico que en mayor proporcin se encuentra teniendo en cuenta las caractersticas de las chispas producidas. Designar sistemticamente los aceros y fundiciones identificados por el ensayo de chispas Saber porque algunos elementos no derivan chispa.2. RESUMENEl ensayo por chispas consta que por medio de un material abrasivo, generar friccion y desprendimiento de material y por medio de un combustible y un poco de condiciones, genere chispas. Las cuales nos pueden ayudar a conocer el tipo de material que es, si es un metal o una no metal, una alecion de Fe-C y determinar el porcentaje en peso aproximado de la misma3. FUNDAMENTO TERICOAl atacar una pieza de arco con una muela de esmeril girando a gran velocidad arranca esta partcula de acero que son proyectadas tangencialmente por la periferia de la muela.Como al mismo tiempo que tiene lugar este arranque se produce un fuerte calentamiento local las partculas se desprenden a altas temperaturas que las ponen incandescentes produciendo rayos luminosos, chispas, explosiones, estrellas, arborescencias luminosas, etc.Si mantenemos la probeta de acero contra una piedra abrasiva en movimiento de rotacin, la muela arrancar del acero pequeas partculas y las calienta hasta la temperatura de fusin. Las partculas incandescentes lanzadas dejan tras de s, para el ojo una estela, un rayo ms o menos largo de trazo seguido o interrumpido segn sea la presin con que se acta entre pieza y muela y segn la composicin de la probeta. Muchos de estos rayos juntos constituyen al haz de chispas

A las elevadas temperaturas que tienen las chispas lanzadas se queman en el aire el hierro y sus acompaantes especialmente el carbono, el silicio y el manganeso. Como el CO producido por la oxidacin del carbono son gases, estos hacen que esa pequea partcula incandescente reviente a una determinada distancia de la piedra, dando origen a una serie de fenmenos de carcter explosivo con formacin de nuevas trayectorias luminosas, pero ms cortas y dirigidas en todos sentidos alrededor del centro de explosin. La frecuencia de estos fenmenos explosivos y la forma de las figuras a que dan lugar dependen de la composicin del acero. Se distinguen forman espinosas, floreadas, en forma de porra, de gotas y lanceoladas.Cada tipo de acero produce una serie de chispas caractersticas, mediante la observacin de las cuales y con prctica pueden identificarse determinados tipos de aceros y con mucha prctica dar el porcentaje caso exacto de carbono.Este ensayo no es como pudiera parecer a alguno, una mera curiosidad de laboratorio, sino que se utiliza en muchas fbricas de acero, en operaciones de control.3.1. Influencia de la composicin qumicaEl contenido de carbono es lo que ms fuertemente hace variar la imagen de las chispas. Los aceros exentos de carbono y los aceros al carbono de dbil aleacin presentan rayos lisos y claros con pocas explosiones de C.De los centros de explosin sales pocas agujas con puntas alargadas. La gavilla de chispas se hace algo ms corta a medida que aumenta el contenido de C hacindose las explosiones ms frecuentes y ms cortas, ms densos y ms ramificados los rayos secundarios que arrancan de aquellos puntos de explosin y est a tal extremos que cuando el contenido de C es ya del 0.8% la gavilla de chispas est completamente dominada por las muchas explosiones del carbono con innumerables estrellitas y ramificaciones. El color apenas si se altera aqu con el creciente contenido de C.

El Tungsteno reprime muy notablemente las explosiones de C. para un contenido el 18% de W no se encuentran sino para muy fuertes esfuerzos de compresin contra la piedra, nada ms que muy aisladas trazas de explosiones de C., presentndose en cambio generalmente slo un puntito un poco ms claro en el extremo del rayo. El rayo principal se hace interrumpido como de raya de trazos la gavilla es corta. Es muy llamativo el cambio de coloracin. Ya para 0.5 W el color se hace anaranjado, presentando para 12% W una coloracin netamente roja para hacerse con 18%W de color rojo obscuro.El silicio se nota por encima del 1% aproximadamente por un mayor brillo de la gavilla de chispas. Delante de algo cortada explosin de C se encuentra un trecho en forma de clava que se nota especialmente bien punto a la piedra.

Aprecindose tambin claramente en la gavilla cuando sus contenidos con superiores al 1%.El molibdeno muestra en los aceros, con contenidos bajos de C hasta aproximadamente 0.5% C, puntas lanceoladas en los extremos de los rayos, fenmenos que desaparece nuevamente para cantidades ms altas de C y otras composiciones, por ejemplo en el acero rpido.Los dems elementos tales como manganeso, cromo y nquel tienen menos frecuentemente caractersticas diferenciales tpicas en la imagen de chispas. Su influencia la reconocer nada ms que una persona con mucha experiencia.Resumiendo, los aceros al carbono de 0.15 a 1.3% de C dan chispas formadas por rayos lisos de color amarillo oscuro en cuya punta aumenta ligeramente el volumen y luminosidad. A medida que aumenta el contenido en carbono, aumenta el nmero de explosiones en forma de lanzas y flores siendo ms brillantes y luminosas.3.1. CARACTERISTICAS DE LAS CHISPASUn haz de chispas puede dividirse en tres partes. La primera a la salida de la piedra, esmeril, est formada por ratos rectilneos en los que puede observarse perfectamente el color caracterstico. La segunda zona es la de bifurcaciones y algunas veces tiene lugar en ella las primeras explosiones. La tercera y ltima zona que es donde aparecen la mayor parte de las explosiones que adoptan diversas formas que se denominan estrellas, gotas, lenguas, flores, etc.La observacin debe hacerse, a ser posible en un local oscuro. La muela debe girar en sentido contrario al ordinario, para que el haz de chispas se proyecte hacia arriba y poder as observarlo mejor.

Recomendaciones respecto al esmeril y probetas para el ensayoSe usa un aparato esmeril de banco o manual, en el cual contra la muela en rotacin se aprieta la probeta. Las dimensiones de la muela tiene una importancia secundaria y se rigen por las condiciones del dispositivo disponible.La velocidad perifrica tiene importancia y tiene que estar comprendida en el caso de aglutinante de carcter cermico, entre los 20 y los 25 m. por segundo. Como dureza conveniente de la piedra se dan los grados de dureza entre N y P.Cuando la piedra es demasiado blanda se va con la gavilla de chispas demasiado material rascado en ella; en el caso de la piedra demasiado dura se embota fcilmente y nos da enseguida buenas gavillas de chispas como granulacin ms adecuada se ha acreditado un tamao de granos entre 36 y 50.Cuando se utilizan tiras de chapa o probetas muy delgadas parecidas a alambres se recomienda precaucin, porque la imagen de la gavilla de chispas resulta influenciada cuando la punta de la probeta se pone en estado incandescente a consecuencia de la presin con que se aplica contra la piedra y del color de friccin que se desarroll como consecuencia en el punto de contacto.4. CAMPOS DE APLICACINFabricacin de herramientas, tratamientos trmicos, almacenaje, de materiales, cerrajera, forjado, y productos siderrgicos, soldadura de aleaciones ferrosas.5. EQUIPOS Y MATERIALES5.1. Seis probetas numeradas del 1 al 6 de muestras de aceros y fundiciones de origen establecido: Aceros de construccin: Platinas, perfiles, tubos, etc. Acerosde cimentacin: Pernos, rboles, ruedas dentadas, etc. Aceros de herramientas: No aleado, cuchillas de tijeras, hachas, martillos, etc. Acerosde Baja Aleacin: Brocas, Instrumentos de medicin, etc. Acerosde alta Aleacin: Herramientas de corte (fresas) resortes de vlvulas, etc. Aceros Especiales (Inoxidables): Utensilios, material quirrgico, etc. Fundiciones gris, blanca y maleable, bancadas, zapatas, y tambores de frenos etc.5.2. Seis probetas numeradas del 7 al 12 de origen no establecido

4-3. Mquina esmeriladora de las siguientes caractersticas: Muela de 0 aproximadamente de 200 mm Fuerza: N-P Granulacin: 36 - 50 Velocidad Tangencial de 20 - 25 m/seg

4.4. Cuadro de imgenes de colores para prueba de chispas4.5. Elementos de seguridad

5. ESQUEMA Y RECOMENDACIONES

No utilizar probetas por tamaos debajo de 10 mm Realizar la prueba en local oscuro o al menos no expuesto al sol De ser posible hacer girar la muela en sentido contrario6. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIONSe realizarn dos ensayos:6.1. ENSAYO N1DETERMINACION DE LA CLASE DE ACERO MEDIANTE LIBRE ANALISIS COMPARATIVO CON LA TABLA DE IMGENES: Poner en funcionamiento el aparato de esmerilar Apretar bajo suave presin y en seco la probeta y ensayar contra la muela en rotacin.

Compare el aspecto de la chispa producida en el cuadro de imgenes, si el aspecto concuerda con alguna de las 12 imgenes, la probeta tendr composicin similar con aquella. Dibuje de ser posible en colores las imgenes del haz de chispa producido en la hoja de trabajo.

Realiza el anlisis correspondiente y determina y designa la clase de acero (en Norma DIN y SAE/AISI) y su composicin aproximada en cuanto a contenido de C y aleantes (hoja de trabajo)

6.2. ENSAYO N2DETERMINACION DE LA CLASE DE ACERO MEDIANTE ENSAYOCOMPARATIVO CON CHISPAS DE ACERO DE COMPOSICINCONOCIDA.

Las indicaciones son iguales que el ensayo 1 Compare el aspecto de las chispas producidas por la probeta de ensayo con el aspecto de las chipas de las probetas comparativas (probetas del 1 al 6) de composicin ya conocida.

PROBETA N1PROBETAN2

Imagen del haz de ChispaImagen del haz de Chispas

Nmero de imagen de chispas

EXPLOCIONES RAMIFICADAS

Nmero imagen de chispas

EXPLOCIONES RAMIFICADAS

Descripcin del rayo (caractersticas y zonas)

Haz corto con explosiones de carbono en forma de pas al final. Acero inoxidable.


Muchas explosione de carbono muy ramificadas desde el comienzo de haz. Acero de construccin.

Designacin del Acero

Acero inoxidable Designacin del Acero

ASTM A706-Grado 60.

Observaciones Adicionales

Record de una plancha de acero inoxidableObservaciones Adicionales

Varilla corrugada de construccin de pulgada

HOJA DE TRABAJO ENSAYO N1

PROBETA N3PROBETA N4



Puntas lanceoladasNmero imagen de chispas

Puntas lanceoladas


Anaranjado-amarillo Rayos lisos sin explosiones de carbono Acero inoxidableDescripcin del rayo (caractersticas y zonas)

Rojo Haz rojo oscuro , aclarndose en la punta de la lanza , pas aisladas Acero rpido


Acero inoxidable


Acero rpido de alta velocidad HSS


Utensilio (cuchara)Observaciones Adicionales

Cuchilla de torno


Imagen del haz de ChispaImagendelhazdeChispasNmero de imagen de chispas

Explosiones ramificadasNmero imagen de chispas

Puntas lanceoladas


Rojo anaranjado-blanco. Haz corto, recocido con pocas, templado con muchas ramificaciones claras .


Rojo amarillo. Puntas de lanza rojas acordonadas con finas pas en forma de arbusto. Acero de bonificado.


Aceros templablesal cromo-nquel-silicio con tratamientos


Acero de cromo con alto contenido en carbono


Vlvula (admisin) para motores de combustin internaObservaciones Adicionales

Pista exterior de un rodamiento debolas


PROBETA N7PROBETAN8




Explosiones floreadas


Amarillo anaranjado. Haz liso, aisladas explosiones de carbono fin de haz color anaranjado. acero aleado - trabajo en caliente.Descripcin del rayo (caractersticas y zonas)

Amarillo-blanco. Muchas explosiones de carbono muy ramificadas desde el comienzo del haz. Acero fundido.


Acero al carbonoDesignacin del Acero

Fundicin CY 21- 40


Resorte mecnico Observaciones Adicionales

Ninguna.





Espinas


Amarillo blanco. Muchas explosiones de carbono muy ramificadas desde el comienzo del haz. acero herramienta no aleado.Descripcin del rayo (caractersticas y zonas)

Amarillo anaranjado. Haz liso, aisladas explosiones de carbono fin de haz color anaranjado. acero aleado - trabajo en caliente.


ASTM A36/A36MDesignacin del Acero

ASTM A-36


Platina de 2*1/2 Observaciones Adicionales

Soporte


Imagen del haz de ChispaImagendelhazdeChispasNmero de imagen de chispas.

Puntas lanceoladas.Nmero imagen de chispas.

Explosiones ramificadas.


Rojo - anaranjado blanco. Haz corto, recocido con pocas. Templado con muchas ramificaciones claras. Acero inoxidable al 12 % de Cr.Descripcin del rayo (caractersticas y zonas)

Amarillo blanco. Rayo liso, pocas explosiones del carbono en forma de pas. Acero de fundicin.


Acero forjado, cromo-vanadio.Designacin del Acero

Acero fundido.


Llave mixta .Observaciones Adicionales

Base de pistn neumtico.


7. CONCLUSIONES. Aprend que no todos los materiales desprenden el mismo volumen de chispa. Tambin observe que las chispas tienen diferentes colores. Tambin conocimos la composicin qumica de algunos materiales. Aprendimos que el desprendimiento de la chispa es debido al carbono.

informe de chispas

Documents