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LABTT | Método de preparación de muestras metalográficas
2026-04-24
El análisis metalográfico es un método fundamental para la investigación de materiales metálicos, la inspección de calidad y el análisis de fallas, y la representación clara de las estructuras metalográficas constituye un requisito previo para dichos trabajos de análisis. En la observación metalográfica, un prerrequisito clave es que la diferencia de reflectividad entre las distintas estructuras metalográficas sea superior al 10% para poder reflejar luz de intensidades diferentes, lo que permite una observación e identificación claras. Sin embargo, en la práctica, la superficie de las muestras metalográficas tras el tratamiento de pulido refleja la luz incidente de manera casi uniforme, lo que oculta las estructuras metalográficas y hace imposible su distinción directa.
Para abordar este problema y lograr una apariencia clara y nítida de la estructura metalográfica, es necesario aplicar un tratamiento metalográfico específico a las muestras pulidas. Basándose en años de experiencia en la investigación y el desarrollo de equipos metalográficos y en operaciones prácticas, Naibo ha compilado los métodos de procesamiento de muestras metalográficas más utilizados, así como los decapantes metálicos comunes, con el fin de ayudar a los profesionales pertinentes a llevar a cabo de manera eficiente la preparación de las muestras y a realizar con precisión el análisis metalográfico. Los métodos de procesamiento metalográfico más empleados incluyen principalmente las siguientes categorías:
erosión química
Acero 8CrNiMo7-6, grabado de Beraha 10/3. Fuente de la imagen: disponible públicamente en línea.
El grabado químico de metales puros y aleaciones monofásicas es un proceso de disolución química. Debido a la disposición atómica irregular en los límites de grano, que presentan una energía libre más alta, estos límites son propensos a la corrosión, lo que da lugar a ranuras que revelan la microestructura. Al observar bajo el microscopio, se pueden apreciar granos poligonales. Si el grabado es profundo, debido a las distintas orientaciones de los granos, las velocidades de disolución de las diferentes caras cristalinas varían. El ángulo entre el microplano grabado y la superficie de rectificado original es diferente y, bajo iluminación vertical, se refleja una cantidad variable de luz hacia la lente del objetivo, lo que produce granos con tonalidades diversas.
Corrosión química de la aleación de magnesio-aluminio
El grabado químico de aleaciones multifásicas implica la disolución de las distintas fases en diferentes grados por parte del agente grabante durante el proceso de corrosión. Es fundamental utilizar un agente grabante adecuado. Si un solo agente grabante no permite revelar todas las estructuras, se deben emplear dos o más agentes grabantes en secuencia para ir exponiendo gradualmente las estructuras de las fases. Este método también se conoce como grabado selectivo. Otra aproximación es el método de tinción mediante película delgada. En este método se aprovecha la reacción química entre el agente grabante y las fases presentes en la superficie de rectificado para formar una capa de película de espesor no uniforme (o un precipitado de reacción). Bajo luz blanca, la interferencia de la luz hace que las fases muestren colores distintos, logrando así la identificación de las fases.
grabado electrolítico
Acero inoxidable 409, corrosión electrolítica por ácido oxálico
El grabado químico se lleva a cabo sin la intervención de una fuente de alimentación externa, mientras que el grabado electrolítico consiste en sumergir la muestra pulida en una solución de un reactivo químico adecuado (grabador electrolítico) y realizar el grabado mediante una corriente continua de baja intensidad. La tensión y la corriente de operación en el grabado electrolítico suelen ser bajas: la tensión de operación generalmente oscila entre 2 y 6 V, y la corriente de operación es aproximadamente de 0,05 a 0,3 A/cm². El grabado electrolítico se utiliza principalmente para aleaciones de alta estabilidad química, como el acero inoxidable, el acero resistente al calor y las aleaciones a base de níquel, que son difíciles de obtener microestructuras nítidas mediante grabado químico.
Grabado de potencial estable:
Un método mejorado de grabado electrolítico se denomina grabado a potencial estabilizado. Por lo general, debido a las variaciones en la concentración del electrolito, se presentan diferentes cargas de corriente, lo que provoca cambios frecuentes en el potencial de la muestra. Al emplear un estabilizador de potencial para mantener este último constante, se pueden obtener contrastes nítidos que no son posibles con otros métodos de grabado.
El método de deposición por grabado a potencial constante comienza con la determinación de la curva de polarización de un determinado metal en un electrolito específico. En función de dicha curva de polarización, se selecciona un potencial de grabado adecuado. A continuación, aprovechando las diferencias en las velocidades de formación de película de las distintas fases presentes en la aleación, se utiliza un dispositivo de potencial constante para facilitar la realización de todo el proceso de grabado y deposición bajo la influencia de este potencial externo constante. Debido a las diferentes energías de red de las distintas fases, las velocidades de formación de película y los espesores varían a un determinado potencial, lo que da lugar a colores de interferencia distintivos.
corrosión por calor
Estructura de grano del titanio puro recocido tras la corrosión a alta temperatura
La corrosión térmica es un método de calentamiento y corrosión de muestras pulidas sin incrustarlas en un horno. Este método presenta excelentes efectos sobre la microestructura de los materiales cerámicos. La temperatura para la corrosión térmica depende del propio sistema de tratamiento térmico del material. En general, la temperatura debe ser lo suficientemente alta como para permitir que el proceso de ataque químico necesario para la difusión a lo largo de los límites de grano y en la superficie se lleve a cabo plenamente. Para la mayoría de los materiales, la temperatura adecuada se encuentra en el rango de 100 a 250 °C por debajo de la temperatura de sinterización. Durante la corrosión térmica, algunos materiales también pueden experimentar reacciones de precipitación y transformación de fases, y la fase vítrea puede fundirse; incluso la fase de los límites de grano puede evaporarse.
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