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Réplicas Metalográficas (1/2)

Autor: Ricardo Montero
Curso:
10/10 (1 opinión) |1503 alumnos|Fecha publicación: 28/01/2010
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Capítulo 3:

 Pasos a seguir para obtener una réplica metalográfica (1/2)

Descripción de la técnica, pasos a seguir para la obtención de una réplica metalográfica:

Esta técnica metalográfica se encuentra especificada en la norma ASTM E-1351- 2002 donde se recomiendan los pasos a seguir para la obtención de una superficie del metal a estudiar libre de deformaciones (rayado, deformación plástica ,etc), o cualquier tipo de alteración de la superficie a estudiar que pueda perjudicar el examen de la microestructura a observar, e interpretar erróneamente alteraciones o cambios microestructurales no existentes. "Se debe destacar que es exigencia fundamental que el operador que extrae la replica debe ser un Metalógrafo y poseer una experiencia mínima de 5 años".

A continuación detallaremos las diferentes etapas del proceso de obtención de una réplica metalográfica.

1-) Inspección visual: La selección de las zonas criticas y representativas de posibles daños de tipo termomecánicos, químicos, etc es muy importante para la detección de degradación microestructural. El conocer las zonas criticas del componente a estudiar es muy importante, en caso de no conocerlo se debe estudiar por medio de un plano las posibles zonas criticas las cuales serán verificadas "in sitú" con la inspección visual buscando daños tales como: Oxidación excesiva, deformación plástica, zonas erosionadas, uniones soldadas fisuradas, en áreas donde funcionen quemadores restos de combustibles quemados pueden indicar desviaciones que podrían provocar degradación microestructural anormales, verificar que tensores y soportes se encuentren cumpliendo correctamente su función, utilizar otros ensayos no destructivos complementarios en búsqueda de indicaciones y defectos que ayuden a determinar las zonas criticas de ese componente en particular.

A continuación en el siguiente croquis de un generador de vapor indicamos las zonas criticas de este componente en particular.

Croquis de un generador de vapor - Zonas críticas

Croquis de un generador de vapor-Zonas criticas

2) Procedimiento para realizar el desbaste grueso: Una vez seleccionadas las zonas criticas se comienza la preparación de la superficie a estudiar, a continuación detallaremos los pasos a seguir:

2 a) Desbastado de la superficie: Cuando la atmósfera de trabajo del componente genera oxidación , decarburación, o cualquier proceso químico que deje depósitos de sales es necesario utilizar una amoladora portátil para eliminar estas capas de metal degradado que no permiten observar la microestructura real del componente.

Debaste grueso donde eliminamos restos de sales, óxidos y capa decarburada

Desbaste grueso donde eliminamos restos de sales, óxidos y capa decarburada.

Capa decarburada

Capa decarburada

Una vez concluida esta etapa donde además se debió tener cuidado de no QUEMAR
la superficie desbastada, ya que podría generar una microestructura errónea. En el
siguiente gráfico indicamos una idea estimada de profundidad generada por el desbaste
grueso, esmerilado, pulido grueso y pulido fino o final.

Profundidad de desbaste aproximada en las diferentes etapas de pulido

Profundidad de desbaste aproximada en las diferentes etapas de pulido.

En esta etapa de desbaste realizado con amoladora la profundidad de metal y depósitos de la superficie eliminados oscila entre 0,1-1,0 mm aproximadamente, dependiendo del espesor de estos depósitos, dureza, etc.

2b) Pulido grueso: Una vez concluida la etapa de desbaste grosero (amolado), se elimina la deformación plástica generada en esta etapa con papeles abrasivos de carburo de silicio de malla desde #120,220,320,400 y 600.

Representación de la superficie al comienzo del pulido grueso

Representación de la superficie al comienzo del pulido grueso

Nótese la profundidad total de deformación (A), a eliminar para poner al descubierto la microestructura real. Donde (B) indica la raíz en "V" de una raya producida en el esmerilado, por un grano abrasivo. "C" representa la capa de deformación más grave, y "D" señala el límite de un estrato de deformación menor. La deformación causada por una raya se proyectará en forma de rayos, desde el contorno en "V" de la raya. En el pulimento grueso debe extraerse toda esta deformación.

Podemos definir las diferentes capas de la siguiente forma:

"Profundidad de deformación más grave": Probablemente , una zona de corte en la superficie, que puede haberse deformado a elevadas temperaturas. Profundidad del orden de décimas de micrómetro.

"Profundidad de deformación menor":Una capa que contiene deformaciones de bajo orden de magnitud, generadas durante el esmerilado. Esta deformación está confinada a una zona determinada, extendiéndose en rayos debajo de las rayas de pulido. Profundidad del orden de micrómetros.

"Profundidad de deformación total":Una capa que contiene deformaciones que pueden ser de alto grado de magnitud y que son restos de la capa deformada producida durante la abrasión preliminar. Esto puede eliminarse o controlarse mediante la adopción de un adecuado procedimiento de preparación.

La etapa de pulido grueso debe durar el tiempo suficiente para extraer toda la deformación abrasiva. En la práctica con 1 minuto de pulido bastaría para asegurarse la eliminación de la deformación del papel anterior, pero eso dependerá de la habilidad del operador.

Para ayudarnos a entender esto en la siguiente tabla 1 tenemos valores comparativos de la profundidad de rayado de distintos papeles abrasivos.

Comparación de papeles abrasivos

Tabla 1 - Comparación de papeles abrasivos

Toda esta distorsión generada en el pulido mecánico de abrasión lo podemos explicar y observar en el siguiente punto donde brevemente se explicará el daño por abrasión y como el mismo puede alterar en forma importante la microestructura REAL de la superficie que estamos preparando para observar posteriormente la réplica metalográfica.

Daño por abrasión: El método de pulido mecánico aún teniendo mucho cuidado produce en el proceso de abrasión una capa perturbada(deformación por abrasión) cuyo espesor es mayor cuando las condiciones de pulido mecánico son severas y menor el límite elástico del material.

Esta zona perturbada llamada "capa de Beilby" de algunos angstroms de espesor (1 Å = 10-8 cm).

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