{"id":6,"date":"2019-06-05T13:54:35","date_gmt":"2019-06-05T13:54:35","guid":{"rendered":"https:\/\/metalografia.es\/?p=6"},"modified":"2019-06-05T14:59:46","modified_gmt":"2019-06-05T14:59:46","slug":"que-es-la-metalografia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metalografia.es\/?p=6","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la Metalograf\u00eda?"},"content":{"rendered":"\n
La metalograf\u00eda es el estudio de la microestructura de todos los tipos de aleaciones met\u00e1licas. Puede definirse con m\u00e1s precisi\u00f3n como la disciplina cient\u00edfica de observar y determinar la estructura qu\u00edmica y at\u00f3mica y la distribuci\u00f3n espacial de los constituyentes, inclusiones o fases en aleaciones met\u00e1licas. Por extensi\u00f3n, estos mismos principios pueden aplicarse a la caracterizaci\u00f3n de cualquier material.<\/p>\n\n\n\n
Se utilizan diferentes t\u00e9cnicas para revelar las caracter\u00edsticas microestructurales de los metales. La mayor\u00eda de las investigaciones se realizan con microscop\u00eda de luz incidente en modo de campo claro, pero otras t\u00e9cnicas de contraste menos comunes, como el campo oscuro o el contraste de interferencia diferencial (DIC), y el uso de grabado de color (tinte) est\u00e1n ampliando el alcance de la microscop\u00eda de luz para aplicaciones metalogr\u00e1ficas.<\/p>\n\n\n\n
Fundici\u00f3n de acerto gris<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
Muchas propiedades macrosc\u00f3picas importantes de los materiales met\u00e1licos son altamente sensibles a la microestructura. Las propiedades mec\u00e1nicas cr\u00edticas, como la resistencia a la tracci\u00f3n o el alargamiento, as\u00ed como otras propiedades t\u00e9rmicas o el\u00e9ctricas, est\u00e1n directamente relacionadas con la microestructura. La comprensi\u00f3n de la relaci\u00f3n entre la microestructura y las propiedades macrosc\u00f3picas juega un papel clave en el desarrollo y la fabricaci\u00f3n de materiales y es el objetivo final de la metalograf\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
La metalograf\u00eda, tal como la conocemos hoy, se debe en gran parte a la contribuci\u00f3n del cient\u00edfico del siglo XIX Henry Clifton Sorby. Su trabajo pionero con el hierro y el acero de fabricaci\u00f3n moderna en Sheffield (Reino Unido) destac\u00f3 este v\u00ednculo \u00edntimo entre la microestructura y las propiedades macrosc\u00f3picas. Como dijo hacia el final de su vida: \"En aquellos primeros d\u00edas, si hubiera ocurrido un accidente ferroviario y hubiera sugerido que la compa\u00f1\u00eda tomara un riel y lo examinara con el microscopio, me habr\u00edan considerado un cab\u00eda el hombre para enviar a un asilo. Pero eso es lo que ahora se est\u00e1 haciendo \u2026 \"<\/p>\n\n\n\n
Junto con los nuevos desarrollos en la tecnolog\u00eda de microscop\u00eda y, m\u00e1s recientemente, con la ayuda de la computaci\u00f3n, la metalograf\u00eda ha sido una herramienta invaluable para el avance de la ciencia y la industria en los \u00faltimos cien a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n
Algunas de las primeras correlaciones entre la microestructura y las propiedades macrosc\u00f3picas establecidas en la metalograf\u00eda con microscopios de luz incluyen:<\/p>\n\n\n\n
Un conocimiento atemporal.<\/h2>\n\n\n\n
Un aumento general en la resistencia al rendimiento y la dureza al disminuir el tama\u00f1o del grano \nPropiedades mec\u00e1nicas anisotr\u00f3picas con granos alargados y \/ o orientaciones de grano preferidas \nUna tendencia general de disminuci\u00f3n de la ductilidad al aumentar el contenido de inclusi\u00f3n. \nUna influencia directa del contenido y la distribuci\u00f3n de la inclusi\u00f3n en las tasas de crecimiento de grietas por fatiga (metales) y los par\u00e1metros de tenacidad a la fractura (cer\u00e1mica) \nLa asociaci\u00f3n de sitios de inicio de fallas con discontinuidades del material o caracter\u00edsticas microestructurales, como part\u00edculas de segunda fase. \nAl examinar y cuantificar la microestructura de un material, su rendimiento se puede entender mejor. Por lo tanto, la metalograf\u00eda se usa en casi todas las etapas durante la vida \u00fatil de un componente: desde el desarrollo inicial de los materiales hasta la inspecci\u00f3n, la producci\u00f3n, el control del proceso de fabricaci\u00f3n e incluso el an\u00e1lisis de fallas si es necesario. Los principios de la metalograf\u00eda ayudan a garantizar la fiabilidad del producto. \nEnviar comentarios \nHistorial \nGuardadas \nComunidad<\/p>\n\n\n\n
Un m\u00e9todo establecido e intuitivo.<\/h2>\n\n\n\n
El an\u00e1lisis de la microestructura de un material ayuda a determinar si el material se ha procesado correctamente y, por lo tanto, es normalmente un problema cr\u00edtico en muchas industrias. Los pasos b\u00e1sicos para un examen metalogr\u00e1fico adecuado incluyen: toma de muestras, preparaci\u00f3n de muestras (corte y corte, montaje, esmerilado plano, pulido en bruto y final, grabado), observaci\u00f3n microsc\u00f3pica, im\u00e1genes digitales y documentaci\u00f3n, y extracci\u00f3n de datos cuantitativos a trav\u00e9s de m\u00e9todos estereol\u00f3gicos o de an\u00e1lisis de im\u00e1genes.<\/p>\n\n\n\n
El primer paso del an\u00e1lisis metalogr\u00e1fico, el muestreo, es cr\u00edtico para el \u00e9xito de cualquier estudio posterior: la muestra a analizar debe ser representativa del material que se est\u00e1 evaluando. El segundo paso, igualmente importante, es preparar correctamente una muestra metalogr\u00e1fica, y aqu\u00ed no hay una manera \u00fanica de lograr los resultados deseados.<\/p>\n\n\n\n
La metalograf\u00eda se ha descrito tradicionalmente como una ciencia y un arte, y la raz\u00f3n de esta afirmaci\u00f3n radica en el hecho de que la experiencia y la intuici\u00f3n son igualmente importantes para exponer la verdadera estructura del material sin causar un cambio o da\u00f1o significativo, con el fin de revelar y Hacer medibles las caracter\u00edsticas de inter\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n
Mas que metales.<\/h2>\n\n\n\n
Los metales y sus aleaciones a\u00fan desempe\u00f1an un papel destacado en muchas formas de desarrollo tecnol\u00f3gico, porque ofrecen una gama m\u00e1s amplia de propiedades que cualquier otro grupo de materiales. El n\u00famero de materiales met\u00e1licos estandarizados se extiende a varios miles y aumenta continuamente para cumplir con los nuevos requisitos.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, a medida que las especificaciones han evolucionado, se han agregado materiales cer\u00e1micos, pol\u00edmeros o naturales para cubrir un espectro m\u00e1s amplio de aplicaciones, y la metalograf\u00eda se ha expandido para incorporar nuevos materiales que van desde la electr\u00f3nica hasta los materiales compuestos. El t\u00e9rmino \"Metalograf\u00eda\" ahora est\u00e1 siendo reemplazado por la \"Materialograf\u00eda\" m\u00e1s general para tratar tambi\u00e9n la cer\u00e1mica \"Ceramograf\u00eda\" o los pol\u00edmeros \"Plastograf\u00eda\".<\/p>\n\n\n\n
En contraste con los metales, las cer\u00e1micas de alto rendimiento o de ingenier\u00eda tienen valores m\u00e1s altos de dureza, aunque son b\u00e1sicamente de naturaleza fr\u00e1gil. Otras propiedades destacadas son un excelente rendimiento a altas temperaturas y una buena resistencia al desgaste, oxidaci\u00f3n o corrosi\u00f3n en entornos agresivos. Sin embargo, la ventaja total que estos materiales pueden proporcionar est\u00e1 fuertemente influenciada por la composici\u00f3n qu\u00edmica (impurezas) y la microestructura.<\/p>\n\n\n\n
El grabado es probablemente el paso m\u00e1s variable, por lo que la selecci\u00f3n cuidadosa de la mejor composici\u00f3n de grabado y el control de la temperatura y el tiempo de grabado son obligatorios para obtener resultados confiables y repetibles. Muy a menudo se requiere un m\u00e9todo experimental de prueba y error para encontrar los par\u00e1metros \u00f3ptimos para este paso.<\/p>\n\n\n\n
Mas all\u00e1 del brillo.<\/h2>\n\n\n\n
La microscop\u00eda de luz se ha utilizado durante muchas d\u00e9cadas para proporcionar informaci\u00f3n sobre la microestructura de los materiales.<\/p>\n\n\n\n
La iluminaci\u00f3n de Brightfield (BF) es la t\u00e9cnica de iluminaci\u00f3n m\u00e1s com\u00fan para el an\u00e1lisis metalogr\u00e1fico. En el incidente BF, la trayectoria de la luz proviene de la fuente de luz, pasa a trav\u00e9s de la lente del objetivo, se refleja en la superficie de la muestra, regresa a trav\u00e9s del objetivo y finalmente alcanza el ocular o la c\u00e1mara para la observaci\u00f3n. Las superficies planas producen un fondo brillante debido a la reflexi\u00f3n de una gran cantidad de luz incidente en la lente del objetivo, mientras que las caracter\u00edsticas no planas, como grietas, poros, bordes de grano grabados o caracter\u00edsticas con reflectividad distinta, como precipitaciones e inclusiones de segunda fase en la superficie aparecen m\u00e1s oscuras a medida que la luz incidente se dispersa y se refleja en una variedad de \u00e1ngulos o incluso se absorbe parcialmente.<\/p>\n\n\n\n
De manera similar a la preparaci\u00f3n metalogr\u00e1fica, se deben llevar a cabo pasos secuenciales para preparar muestras de cer\u00e1mica para la investigaci\u00f3n microestructural, pero se requiere una selecci\u00f3n cuidadosa de los par\u00e1metros en cada paso y se debe optimizar, no solo para cada tipo de cer\u00e1mica, sino tambi\u00e9n para el grado espec\u00edfico . Su fragilidad inherente hace que sea recomendable reemplazar los abrasivos convencionales con el diamante en cada paso de la preparaci\u00f3n, desde el corte hasta el pulido final. El grabado puede ser un desaf\u00edo debido a la resistencia qu\u00edmica de la cer\u00e1mica.<\/p>\n\n\n\n
Darkfield (DF) es una t\u00e9cnica de iluminaci\u00f3n menos conocida pero poderosa. La trayectoria de la luz para la iluminaci\u00f3n del FD pasa a trav\u00e9s de un anillo hueco exterior del objetivo, cae sobre la muestra con un alto \u00e1ngulo de incidencia, se refleja en la superficie, luego pasa por el interior de la lente del objetivo y finalmente llega al ocular o c\u00e1mara. Este tipo de iluminaci\u00f3n hace que las superficies planas aparezcan oscuras, ya que la gran mayor\u00eda de la luz reflejada en el \u00e1ngulo de incidencia alto pierde el interior de la lente del objetivo. Para las muestras que tienen una superficie plana con caracter\u00edsticas no planas ocasionales (grietas, poros, bordes de grano grabados, etc.), la imagen del DF muestra un fondo oscuro con \u00e1reas m\u00e1s brillantes correspondientes a las caracter\u00edsticas no planas, que dispersan m\u00e1s luz en el objetivo.<\/p>\n\n\n\n
Cuantitativo es mejor que cualitativo.<\/h2>\n\n\n\n
El origen de la metalograf\u00eda cuantitativa radica en la aplicaci\u00f3n de la microscop\u00eda \u00f3ptica al estudio de la microestructura de aleaciones met\u00e1licas. Las primeras preguntas b\u00e1sicas que los cient\u00edficos de los materiales tuvieron que abordar fueron:<\/p>\n\n\n\n
<\/figure><\/li><\/ul>\n\n\n\n
Durante muchos a\u00f1os, el uso de clasificaciones de gr\u00e1ficos y de comparaci\u00f3n visual fue el \u00fanico enfoque capaz de responder estas preguntas con declaraciones semicuantitativas. Hoy en d\u00eda, los modernos microscopios motorizados e informatizados y los sistemas de an\u00e1lisis de im\u00e1genes proporcionan un medio r\u00e1pido y preciso para automatizar la mayor\u00eda de los m\u00e9todos de evaluaci\u00f3n y evaluaci\u00f3n cubiertos por los est\u00e1ndares internacionales o de la industria.<\/p>\n\n\n\n
Las mediciones generalmente se realizan sobre una serie de im\u00e1genes bidimensionales y se pueden clasificar en dos grupos principales: las que se utilizan para cuantificar el tama\u00f1o, la forma y la distribuci\u00f3n de part\u00edculas discretas (mediciones de caracter\u00edsticas) y las relacionadas con la microestructura de la matriz (mediciones de campo) .<\/p>\n\n\n\n
Unos pocos ejemplos del primer grupo ser\u00edan la determinaci\u00f3n del contenido de inclusi\u00f3n del acero, la clasificaci\u00f3n del grafito en hierro fundido y la evaluaci\u00f3n de la porosidad en un recubrimiento por pulverizaci\u00f3n t\u00e9rmica o en una parte sinterizada.<\/p>\n\n\n\n
\u00bfCu\u00e1les son los tama\u00f1os de ciertas caracter\u00edsticas en la aleaci\u00f3n y cu\u00e1ntas de estas caracter\u00edsticas existen? \n\u00bfQu\u00e9 cantidad de un constituyente particular est\u00e1 presente en la aleaci\u00f3n?<\/p>\n\n\n\n\n\n
Las aplicaciones comunes de una medici\u00f3n de campo son la determinaci\u00f3n del tama\u00f1o promedio de grano por intercepci\u00f3n o m\u00e9todos planim\u00e9tricos y la estimaci\u00f3n de la fracci\u00f3n de volumen de los constituyentes de la microestructura por an\u00e1lisis de fase. Al utilizar el software de an\u00e1lisis de im\u00e1genes, se pueden detectar varias fases en un solo campo, cuantificarse y representarse gr\u00e1ficamente. \nEnviar comentarios \nHistorial \nGuardadas \nComunidad<\/p>\n\n\n\n
No solo micro sino tambi\u00e9n macro.<\/h2>\n\n\n\n
Las t\u00e9cnicas de examen macrosc\u00f3pico se emplean frecuentemente en el control de calidad rutinario, as\u00ed como en el an\u00e1lisis de fallas o en estudios de investigaci\u00f3n. Estas t\u00e9cnicas son generalmente un preludio a la observaci\u00f3n microsc\u00f3pica, pero a veces se usan solas como criterio para la aceptaci\u00f3n o el rechazo.<\/p>\n\n\n\n
La prueba macroetch es probablemente la herramienta m\u00e1s informativa entre este grupo y se usa ampliamente para la inspecci\u00f3n de calidad en muchas etapas del procesamiento o conformado de materiales. Con la ayuda de microscopios estereosc\u00f3picos y una gran variedad de modos de iluminaci\u00f3n, la macroelecci\u00f3n proporciona una visi\u00f3n general del grado de uniformidad de un componente al revelar la falta de homogeneidad en la microestructura de los materiales. Algunos ejemplos son:<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
Patrones macroestructurales resultantes de la solidificaci\u00f3n o el trabajo (patrones de crecimiento, l\u00edneas de flujo, bandas, etc.) \nProfundidad de penetraci\u00f3n de la soldadura y zonas afectadas por el calor. \nLas discontinuidades f\u00edsicas (porosidad, agrietamiento) debido a la solidificaci\u00f3n o trabajo \nModificaciones qu\u00edmicas y electroqu\u00edmicas de la superficie (descarburaci\u00f3n, oxidaci\u00f3n, corrosi\u00f3n, contaminaci\u00f3n). \nProfundidad de endurecimiento de la caja (endurecimiento de la superficie) en aleaciones o patrones de acero debido a las irregularidades de enfriamiento. \nDa\u00f1os causados por rectificado o maquinado incorrecto \nEfectos t\u00e9rmicos por sobrecalentamiento o fatiga.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
La metalograf\u00eda es el estudio de la microestructura de todos los tipos de aleaciones met\u00e1licas. Puede definirse con m\u00e1s precisi\u00f3n como la disciplina cient\u00edfica de observar y determinar la estructura qu\u00edmica y at\u00f3mica y la distribuci\u00f3n espacial de los constituyentes, inclusiones o fases en aleaciones met\u00e1licas. Por extensi\u00f3n, estos mismos principios pueden aplicarse a la … <\/p>\n
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