Métodos de estudio y control de los metales y aleaciones

Los principales métodos para el estudio y control de las aleaciones son: 1)Macro y micrografía 2)Radioscopia (radiografía)

Macrografía. La estructura de los metales y aleaciones que es visible a simple vista o con aumentos no mayores de 30 veces. Un procedimiento particular de la macrografía es el examen de la fractura del metal para apreciar el tamaño del grano, la profundidad de la cementación, el grado de impureza en escoria de la aleación colada, etc. Por regla general, la macrografía se hace tomando una muestra adecuada llamada macroprobeta. Para preparar una probeta de este tipo, la pieza se corta por el plano que se ha de examinar, cortando de la parte a estudiar un trozo (placa).

La superficie de la probeta primeramente se cepilla, puliéndola luego con papel de lija de diferentes granos, pasando del grano más grueso al más fino. La superficie pulida se ataca con un reactivo apropiado que tiñe con diferentes colores o corroe a los componentes de la estructura. Al examinar la macroestructura (figura 1), se puede determinar las direcciones de las fibras en las piezas forjadas y estampadas, el tamaño, la forma y la disposición de los granos en las piezas moldeadas, y segregaciones (aglomeraciones) de azufre y fósforo en el acero, la existencia de sopladuras, grietas, porosidades de rechupe, etc.

Figura 1. Macroestructura de corte longitudinal de un cigüeñal: a)- cigüeñal estampado; las fibras se disponen conforme a la configuración de la pieza; b)- cigüeñal troquelado de una cinta bruta; las fibras están cortadas.

Micrografía: La estructura de los metales y aleaciones que se examinan con un aumento de 30 a veces con la ayuda de un microscopio se denomina microestructura. La micrografía fue propuesta en 1831 por el científico ruso P. Anosov. En la microestructura (figura 2) se aprecian el tamaño y la forma del grano, se descubren los defectos microscópicos, el carácter del tratamiento térmico y químico-térmico, la composición química del acero al carbono recocido, los elementos estructurales de la aleación, etc.

Figura 2. Microestructura del hierro: granos de ferrita. Agente químico: solución al 4% de HNO 3 (ácido nítrico). aumentado a 100 veces

Para preparar una microprobeta se corta una muestra del metal que se ha de examinar, y una de sus caras se alisa, pule y se ataca con un reactivo. Las muestras de hierro y acero generalmente se atacan con un reactivo compuesto de una solución de HNO 3 (ácido nítrico) al 4% en alcohol etílico. La probeta preparada se estudia con el microscopio metalográfico, basado en el principio de la luz reflejada.

La radioscopia consiste en que los rayos X, al tener una longitud de onda muy corta, son capaces de pasar a través de los cuerpos que son impenetrables a los rayos ópticos. Este método da la posibilidad de determinar los defectos internos de las piezas fundidas, forjadas o soldadas sin destruir la pieza al examinarla.

Esquema de disminución de la intensidad de los rayos X al atravesar un metal: 1- pieza moldeada; 2- sopladura; 3- película fotográfica.

El análisis espectrográfico. La esencia del análisis espectrográfico se funda en la capacidad que tienen los átomos de un elemento de emitir líneas espectrales determinadas al excitar constantemente los átomos. El análisis se realiza con ayuda de los aparatos denominados espectrógrafos, por medio de los cuales se puede estudiar y examinar un cuerpo sin destruirlo. Basándose en los datos obtenidos se puede realizar el análisis químico cualitativo y cuantitativo de las aleaciones que se estudian. El análisis espectrográfico se aplica con éxito al estudio de los aceros y aleaciones no ferrosas. Probetas: de polvo de 1 x ½ pulg

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