UNIVERSDIDAD TCNICA DE AMBATOCARRERA DE INGENIERA MECNICAINGENIERA DE MATERIALES I

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA.CARRERA DE INGENIERA MECNICA

TEMA: ANLISIS METALOGRFICO DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO DE UN PISTN

CURSO: CUARTO MECNICA.

PARALELO: B.

INTEGRANTES: CSAR CUNALATA. LEONEL SALAZAR

INGENIERA DE MATERIALES I

NDICE Caratula Tema Objetivos Descripcin De Equipos Y Materiales Marco Terico Procedimiento Clculos Y Resultados Conclusiones Recomendaciones Bibliografa Anexos

1.- TEMA: ANLISIS METALOGRFICO DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO DE UN PISTN

2.- OBJETIVOS:2.1. OBJETIVO GENERAL: Realizar el anlisis metalogrfico de las aleaciones de aluminio que se presentan en los pistones.

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS: Conocer cuales son los principales qumicos que se utilizan para realizar anlisis metalograficos. Conocer a que tiempo se debe exponer el metal al ataque qumico. Conocer como se realiza el montaje de una probeta en frio (con resina)

3.- DESCRIPCIN DE LOS EQUIPOS Y MATERIALES3.1 LIJAS. 3.2 PULIDORA.

3.3 ALUMINA Y ROCIADOR. 3.4 GUANTES Y GOTERO.

3.5 NITAL 4. 3.6 SECADOR.3.7 MICROSCOPIO3.8 PISTN

4.- MARCO TERICOATAQUE QUMICO CON KELLERHay una enormidad de ataques qumicos, para diferentes tipos de metales y situaciones. En general, el ataque es hecho por inmersin o fregado con algodn embebido en el lquido escogido por la regin a ser observada, durante algunos segundos hasta que la estructura o defecto sea revelada. Uno de los mas usados es el keller que sirve para la gran mayora de las aleaciones de aluminio es muy conocido por ser el principal elemento para revelar la estructura metalografca de los pistones y materiales a fines.PISTNUn pistn es el encargado de recibir toda la fuerza y el impacto de las explosiones causadas por la combustin de la mezcla aire combustible dentro de la cmara de combustin por ende es importante realizar un anlisis metalografico. Un pistn es el resultado de combinar los materiales con la tecnologa de vanguardia, diseo microscpico y tecnologas de fabricacin y de mecnica. En sentido general, el pistn o mbolo es el rgano que, en el mecanismo cinemtica que transforma un movimiento rectilneo en uno giratorio, tiene la funcin de deslizarse alternativamente dentro de su gua (cilindro). El mecanismo, denominado de biela-manivela, est compuesto por pistn, biela y manivela, y encuentra su aplicacin natural tanto en mquinas motrices (motores de combustin interna, motores de vapor) como en mquinas operadoras o de trabajo (bombas hidrulicas alternativas, compresores, etc.). Su movimiento no es armnico simple, pero se diferencia muy poco.En todas las aplicaciones en que se emplea, el pistn recibe (o transmite) fuerzas en forma de presin de (a) un lquido o de (a) un gas.En el pistn pueden distinguirse 4 partes principales: la cabeza, que recibe el calor Y el impulso de los gases de combustin; la zona de los aros, que por medio de los segmentos asegura la retencin de los gases y del aceite de lubricacin y al mismo tiempo disipa una parte del calor recibido; los alojamientos del buln mediante el cual se une el pistn a la biela, y la falda, cuya funcin consiste en guiar el pistn en su movimiento dentro del cilindro y ceder el resto del calor al fluido de refrigeracin (aire o agua).El pistn est definido por las siguientes dimensiones fundamentales: D =dimetro; L = longitud total; B = cota de compresin; D = dimetro del buln.

La cota de compresin tiene cierta importancia, puesto que suministra la posicin del plano de la cabeza en el punto muerto superior y, consiguientemente, el volumen til de la cmara de combustin. En otros trminos, influye sobre la relacin de compresin que se deduce del cociente entre la suma de la cilindrada y el volumen de la cmara de combustin dividido por este ltimo.En la zona porta segmentos, los alojamientos de los segmentos se obtienen mediante torneado. En tiempos no muy lejanos podan contarse hasta 5 alojamientos; en la actualidad, dada la eficiencia de los segmentos, stos se han reducido a 3 para los pistones de motores de turismo comunes y a 4 para los de motores Diesel.El primer alojamiento, comenzando por arriba, aloja un segmento de retencin; el segundo (o el segundo y el tercero) puede incluir un segmento rascador con rebaje, o bien, un segmento de retencin y otro con rebaje; el ltimo alojamiento lleva un segmento clsico recogedor de aceite, con ranuras, que tiene la funcin de recuperar una parte del aceite de lubricacin lanzado contra las paredes del cilindro.Las aleaciones de aluminio empleadas normalmente para la construccin de pistones pueden clasificarse en 3 categoras: aluminio-cobre, aluminio-cobre-nquel (o hierro) y aluminio-silicio. Las aleaciones ms empleadas son las ltimas, puesto que ofrecen ptima resistencia mecnica y coeficiente de dilatacin bajo, junto con elevado coeficiente de conductibilidad trmica. Adems de stas, existen aleaciones de aluminio al cobre, al silicio y al magnesio adecuadas para pistones estampados en prensa, de resistencia mecnica elevada. Estas aleaciones sirven, sobre todo, para construir pistones para motores de competicin y de aviacin.La primera funcin est relacionada esencialmente con su resistencia mecnica y es una de las principales consideraciones que el diseador debe tener en cuenta al proyectar los grosores y al elegir el material.La segunda funcin (retencin de gases) permite utilizar toda la energa producida en el momento de la combustin y evita que los gases, al pasar al crter, quemen el aceite y provoquen el gripado o el encolado de los segmentos. La retencin del aceite es necesaria, adems de para limitar el consumo, para evitar depsitos de carbonilla entre las aletas y en la cmara de combustin; estos ltimos pueden provocar el pre encendido por puntos incandescentes e incluso perforar el pistn. Las dimensiones de la falda y de las aletas contribuyen a garantizar la retencin, puesto que, por encima de ciertos valores de juegos de acoplamiento entre el pistn y el cilindro, el sistema no puede funcionar, por el peligro de gripado, por lo que dicha funcin se confa sobre todo a los segmentos.La tercera funcin (disipacin del calor) favorece el mantenimiento de las caractersticas mecnicas del material, reduce el peligro de trabamiento de los segmentos y el desgaste de los alojamientos.5.- PROCEDIMIENTO:Para la respectiva prctica se tuvo que tomar en cuenta cada uno de los siguientes pasos o procedimientos para poder alcanzar los objetivos deseado. CORTAR UNA PARTE PEQUEA PARTE DEL PISTN

COLOCACION DEL ALUMINO EN LA PROBETA.Para poder realizar el empastillado, una vez ya cortado el pistn tenemos que coger el trozo del pistn y colocarlo dentro del recipiente de plstico para despus agregar la resina y esperar que ese polmero se endurezca para despus proceder a realizar otro proceso.

ELIMINAR EL REVESTIMIENTO DEL METAL.Para eliminar el revestimiento que obstruye el material, se debe lijar en el banco de lijas la cual contiene cuatro tipos de grosores las cuales van desde la ms gruesa hasta la ms fina. La eliminacin de revestimiento se realiza en el banco de lijas donde se colocan ordenadas, de izquierda a derecha, de mayor a menor rugosidad. Con sus respectivas medidas de 320, 240,400 y 600. Primero se pasa por la lija ms gruesa para eliminar el exceso de bakelita, luego por la segunda lija para eliminar las imperfecciones del material, en la tercera para aclarar el material dejando una especie rayado sobre el material y la cuarta es para eliminar los rayados que se realizaron en la lija anterior. En cada etapa de lijado se debe girar la probeta 90 para facilitar el control visual de la eliminacin de revestimiento.

PONER EN LA MQUINA PULIDORA.Al terminar en la lija fina se procede a poner el material en la mquina pulidora esta tiene por objeto eliminar las rayas producidas en el banco de lijas, esta mquina nos ayuda ya que elimina las lneas ms delgadas que no se pueden ver casi a simple vista, en la pulidora se espera unos minutos ya que se debe tener paciencia agregando agua y almina, despus de agregar se espera hasta que el material tenga una forma brillante de un espejo sin imperfecciones.

ATAQUE CON EL REACTIVO.Para proceder al ataque se debe utilizar guantes, un gotero para coger el reactor y poner sobre la cubierta pulida de la probeta a estudiar y el chisguete para detener el reactivo ya que este se coloca al material, este tiende a reaccionar segn la estructura que se encuentre en este caso el la aleacin de aluminio, se debe atacar con keller durante 14 segundos.

PROCESO FINAL.Al terminar con el ataque se coloca la probeta en el microscopio para poder observar la estructura y las propiedades del material estudiado como es:

6.- CLCULOS Y RESULTADOS

Pistn al, 100X, keller (aleaciones aluminio), 14 segundos

Pistn al, 200X, keller (aleaciones aluminio), 14 segundos

Pistn al, 400X, keller (aleaciones aluminio), 14 segundos7.- CONCLUSIONES Los principales qumicos que se utilizan en anlisis metalograficos son el keller para aleaciones de aluminio y nital para aleaciones ferrosas. El tiempo de exposicin del aluminio en keller fue de 14 segundos. El montaje de una probeta se debe realizar de la siguiente manera: Colocacin del metal en el recipiente plstico, verter la resina en el recipiente plstico, dejar secar, pulir la probeta, realizar el ataque qumico, y mirar el resultado con un microscopio.

8.- RECOMENDACIONES Al utilizar el microscopio tener cuidado ya que es una herramienta frgil. Usar guantes quirrgicos al momento de atacar el aluminio para no causarnos daos. Utilizar correctamente todas las herramientas e implementos del laboratorio para evitar que las mismas se descompongan. Utilizar todos los implementos de seguridad para reducir al mnimo accidentes dentro del laboratorio. 9.- BIBLIOGRAFA: http://www.moto-bel.com/7-10%20Pistonesestructura.pdf http://www.ehowenespanol.com/hechos-pistones-motores-combustion-interna-hechos_399157/ http://www.oocities.org/ar/arojungletour_metalografadelpiston.htm http://www.slideshare.net/Alucard-Z/materiales-de-pistn http://www.precisionrings.es/materiales.html http://respuestas.wikia.com/wiki/De_que_material_estan_hechos_los_pistones

UNIVERSDIDAD TCNICA DE AMBATOCARRERA DE INGENIERA MECNICA INGENIERA DE MATERIALES INOMBRE: CESR CUNALATA LEONEL SALAZAR CUARTO B

CESR CUNALATA CUARTO BLEONEL SALAZAR