Metalografía: Estudio de la Estructura y Propiedades de los Metales
Introducción
La metalografía es el estudio de la estructura, composición y propiedades de los metales y sus aleaciones. Estudia las características estructurales de un metal o aleación y sus relaciones con sus propiedades físicas y mecánicas.
Preparación de la Muestra
1. Extracción de la Muestra
Es crucial determinar el lugar de donde se extraerá la muestra, ya que esta elección influirá sustancialmente en los resultados obtenidos.
2. Montaje de la Muestra
Esta fase se lleva a cabo cuando el elemento a inspeccionar es de pequeño tamaño, como una lámina o una varilla.
3. Desbaste
Para esta operación se suelen emplear pulidoras de discos, a las que se les acoplan los pliegos abrasivos adecuados con distintos grosores de grano. Se comienza planificando la probeta y eliminando impurezas y marcas gruesas provenientes del corte de la muestra.
4. Pulido Electrolítico
Consiste en emplear una disolución electrolítica donde se sumerge la muestra y se la conecta al polo positivo de una batería. Seguidamente, se coloca un material inerte como platino o cromo, que hará la función de cátodo.
5. Ataque Químico
Es el método más empleado en los materiales metálicos. Para conseguirlo, se ataca químicamente la superficie mediante un reactivo adecuado:
– Sumergiendo la muestra en un reactivo, de forma que quede empapada la zona pulida y el reactivo pueda hacer su trabajo. – Aplicando sobre la cara pulida una fina capa del reactivo. Para ello, se emplea un algodón empapado en dicho producto y después del ataque se siguen los pasos descritos anteriormente.
6. Observación
Una vez transcurridos todos estos periodos, llega el momento de la observación. Para ello, la muestra se deposita en la placa del microscopio metalográfico de forma que la superficie del objeto de estudio quede perpendicular a los rayos de proyección del microscopio. Solo faltará seleccionar el aumento más adecuado y hacer la lectura e interpretación de la superficie objeto de estudio.
Determinación del Tamaño del Grano
La observación metalográfica permite determinar el tamaño del grano, que proporciona información representativa del material. Por ejemplo, el grano fino posee buenas propiedades mecánicas y buena tenacidad.
Índice (G)
Es el valor que se obtiene del estudio del número medio (m) de granos que se encuentran en 1 mm cuadrado de sección de la probeta. Diremos que G = 1 cuando el número medio de granos sea igual a m = 16.
Interceptación (N)
Es el número de granos cortados por una línea, bien sea recta o curva. En sus terminaciones, las líneas no suelen llegar a cortar totalmente los granos, por eso se considerarán ½ granos interceptados.
Métodos de Determinación
– Método de comparación: Se basa en comparar la muestra obtenida con una serie de patrones que establece la norma. Cuando se localiza la imagen coincidente, ya podemos determinar el tamaño del grano basándonos en las indicaciones del patrón. Este método suele emplearse cuando la granulometría del material objeto de estudio es homogénea.
– Método planimétrico: Es un método más antiguo para determinar el tamaño del grano en los metales. Consiste en trazar o superponer sobre la micrografía un círculo de 79,8 mm de diámetro. La superficie estudiada se aumentará o disminuirá hasta conseguir que dentro del círculo haya como mínimo 50 granos. Seguidamente, se realizará el conteo, diferenciando dos tipos de granos: – Número de granos que están fuera del círculo – Número de granos que están cortados por el círculo
– Método de intersección: Este sistema tiene similitudes con el anterior, pero debido a la forma de realizarlo le aventaja en rapidez. Para determinar el tamaño del grano se emplea una línea de medida que posee una longitud determinada. Sobre una pantalla, en la retícula o con un microgramo, se establece un aumento conocido «g´´ que asegure la obtención de al menos:
– El conteo de granos interceptados «N´´: si la línea medida atraviesa un grano, «N´´ = 1. Los extremos de la línea, al igual que cuando un grano sea tangente a ella, contarán como «N´´ = 0,5. – En el recuento de bordes de granos interceptados «P´´: si la línea media atraviesa un borde o es tangencial a él «P´´ = 1. Cuando la línea intersecta tres puntos «P´´ = 1,5.
Informe del Ensayo
: tipo de acero sometido a estudio. -tipo de grano obtenido. -metodo empleado, condiciones de trabajo y operación, sistema de evaluacion empleado, etc. -indice del tamaño de grano o valor del segmento medio.*ensayo x likidos penetrantes: estos ensayos se fundamentan en la aplicación de un likido coloreado o fluorescente sobre una superficie. Debido a su gran fluidez, el likido penetrara por capilaridad en cualkier grieta, poro, rechupe o discontinuidad del material. Una vez eliminado el likido superficial, se aplicara un revelador de forma k este absorba el penetrante k se mantiene en los huecos o hendiduras, haciendolo fácilmente detectable y visible.