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PRACTICA 2: DETERMINACION TAMAÑO DE GRANO
Laboratorio de Metalotecnia
ETSIMO
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DETERMINACION TAMAÑO DE GRANO
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
• Capítulo VIII del libro “CIENCIA E INGENIERIA
DE MATERIALES”. Prof. José Antonio Pero-Sanz
Elorz
• Norma: ASTM E-112 “STANDARD TEST METHODS
FOR DETERMINING AVERAGE GRAIN SIZE”
•UNE – EN ISO 643 “ACERO. DETERMINACION
MICROGRAFICA DEL TAMAÑO DE GRANO
APARENTE” Laboratorio de Metalotecnia
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ASTM 9 ASTM 9,5
ASTM 10 Metalotecnia
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DETERMINACION TAMAÑO GRANO ASTM
Metalotecnia
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Número de granos
Granos enteros: 8
Medios granos: 15
Granos totales: 8 + 15/2 = 15,5
1
1
2
3
4
8
5
6
7
2
15
14
4 5
6
7
8
9 10 11 12 13
3
Metalotecnia
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Según la American Society for Testing Materials (ASTM):
n= 2N-1@100x
Siendo: n = número de granos en una pulgada cuadrada a 100 x
N = número de grano ASTM (E 112)
Tamaño de la micrografía: (77 mm * 101 mm)
n = Granos totales / (tamaño micrografía/25,42) =
= 15,5 / [(77*101)/(25,4*25,4)] = 1,3 granos/inch2
1,3 = 2N-1 log 1,3 = (N-1) log 2; N = (log 1,3/log 2) + 1 = 1,4
N ≈ 1 ASTM Metalotecnia
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Tamaño de grano (supuestos granos cuadrados)
nº granos / mm2@ 1x = 15,5 / [(77*101)/(100*100)] = 20,3 granos/mm2
nº granos / mm2 * Area grano = 1 mm2 20,3 gr/mm2 * l 2 mm2 = 1 mm2
l 2 = 1 / 20,3 (mm2 / grano) l = (1/20,3) mm = 0,222 mm
Según Tabla VIII.36 (pág. 309) “Ciencia de los Materiales”, para un tamaño de
grano ASTM 1, la longitud promedio del grano es 0,221 mm (221 µm).
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Tamaño de grano (supuestos granos hexagonales)
nº granos / mm2@ 1x = 15,5 / [(77*101)/(100*100)] = 20,3 granos/mm2
Area grano = (P*a) / 2 = (3*l2*3) / 2
nº granos / mm2 * Area grano = 1 mm2 20,3 gr/mm2 * (3*l2*3) / 2 mm2 = 1 mm2
l2 = 2 / (20,3*3*3) = 0,02 l = 0,02 = 0,138 mm
d = l 2 = 0,138 * 2 = 0,195 mm
Según Tabla VIII.36 (pág. 309) “Ciencia de los Materiales”, para un tamaño de
grano ASTM 1 la longitud promedio del grano es 0,221 mm (221 µm ) y para
ASTM 1,5 es de 0,186 mm (186 µm). Metalotecnia
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Tamaño de grano: Método intersecciones
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1.- Contar las
intersecciones (α–α)
2.- Determinar nα
3.- Hallar NL α
NL α = nα / (Ld / Mx)
4.- Calcular
3L
)mm(N
1L
L
3
n1 = 8 n2 = 6
NL = 14 / [(2 * 125)/100] = 5,6
L3 = 1/5,6 = 0,179 mm
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Influencia del tamaño de grano sobre el límite elástico del acero
Ecuación de Hall - Petch
Re (MPa) = σi + K d-1/2
σi y K son constantes que dependen del material ensayado
d en mm
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y = 17x + 54 R² = 1
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0
Re (
MP
a)
1/(d)1/2 (mm)
Relación Hall - Petch (acero)
ASTM d (mm) d (-1/2) Re (MPa)
1 0,221 2,1 90,2
2 0,156 2,5 97,0
4 0,0781 3,6 114,8
7 0,0276 6,0 156,3
10 0,00977 10,1 226,0
12 0,00488 14,3 297,4
Relación Hall – Petch de un acero con diferentes tamaños de grano
Re (MPa) = 54 + 17 d-1/2 (d en mm) Metalotecnia
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