Soluciones de microscopía metalográfica
Los microscopios metalográficos (también conocidos como microscopios metalúrgicos) tienen una gran importancia en la cadena de valor de las distintas industrias que utilizan metales, esto es, desde la minería y su extracción hasta su reciclado e incluso su fabricación aditiva. Los microscopios metalográficos se pueden usar para la investigación y el desarrollo (I+D), control de calidad (QA), análisis de fallos (FA) o inspección.
La metalografía es el estudio de la microestructura de todo tipo de metales y aleaciones metálicas. En concreto, observar y determinar la estructura, la composición y la distribución espacial de los granos, las inclusiones y las fases en estos metales y aleaciones metálicas.
Póngase en contacto con nosotros si desea recibir asesoramiento personal de expertos sobre nuestras soluciones de microscopía para la metalografía.
¿Qué tipos de muestras acostumbra a observar?
Si observa secciones, le bastará con un microscopio metalográfico vertical. Si las muestras son voluminosas y no caben entre el objetivo y la platina, podría usar un microscopio metalográfico invertido.
¿Qué normativa debe seguir para la documentación de los resultados?
No importa a qué normas deba adherirse, los módulos de software Leica le permiten realizar análisis en conformidad a las normas internacionales, regionales y organizativas habituales.
¿Cómo de complejas son sus tareas y sus muestras?
Si únicamente observa muestras sin necesidad de documentar ni medir, podría bastarle un microscopio manual como el DM2700 M o el DMi8 M invertido. Si tiene que realizar tareas más complejas, una versión parcialmente automatizada, como el DM4 M o el DMi8 C invertido, satisfará mejor las necesidades de su flujo de trabajo. Si tiene que analizar muchas muestras, el DM6 M o el DMi8 A invertido son la mejor opción porque las soluciones automatizadas le ayudarán a ahorrar tiempo.
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Percepciones para el análisis cuantitativo
Los microscopios metalográficos de Leica le ayudan a obtener información de los metales o aleaciones de interés. Esa información le permite determinar parámetros clave, como la dureza o la ductilidad, que influyen en cómo se pueden procesar los metales y las aleaciones, y su rendimiento durante el mecanizado.
La cuantificación, como un modo de comprender la microestructura de un material, es esencial para estas tareas, ya se trate de medir el tamaño del grano o determinar el número de inclusiones o fases en la muestra de metal o aleación.
Así pues, las cámaras y el software desempeñan una función fundamental a la hora de obtener imágenes, realizar mediciones y anotaciones, almacenar los datos y compartir los resultados.
Desafíos en la microscopía metalográfica
Antes de poder analizar de forma precisa y fiable una muestra metalográfica, es esencial prepararla de forma pertinente. Normalmente se corta una sección, que se pule y se ataca para dejar a la vista la microestructura de la muestra.
Para analizar con precisión la microestructura, a veces hay que observar los detalles más pequeños, algo que puede resultar un desafío cuando las muestras metálicas tienen superficies altamente reflectantes.
Una variedad de métodos de iluminación y contraste marca la diferencia cuando se visualizan detalles importantes.
Ejemplo de una muestra de aleación de cobre con iluminación de campo claro (izquierda) y campo oscuro (derecha).
Análisis del tamaño de grano
Una característica importante que afecta a la calidad de un metal o una aleación es el tamaño del grano. Analizar el tamaño del grano permite a los usuarios recopilar información sobre la resistencia a tracción y el límite elástico, el alargamiento a rotura y la temperatura de transición dúctil-frágil de metales y aleaciones. Estas características afectan en gran medida el rendimiento.
En particular, en el caso de aleaciones y materiales complejos, los microscopios con la capacidad de cambiar de forma automática entre varios métodos de contraste pueden ayudar en gran medida a incrementar la eficiencia del análisis del tamaño y distribución de los granos.
LAS X Grain Expert es un módulo dedicado al análisis de la estructura de grano del acero y otros materiales.
Análisis de fases
El análisis de fases permite a los usuarios determinan el número y la naturaleza de las fases en la microestructura de metales y aleaciones.
Ejemplos de aplicación son el análisis de la densidad de partículas sólidas dispersas en aleaciones o la proporción de minerales extraíbles en muestras petrográficas. En la industria automotriz, las superficies porosas del catalizador y la estructura de panal en materiales de construcción ligeros pueden cuantificarse con un análisis de fases.
De forma similar al análisis del grano, cuanto más complejo es el material analizado, más práctico resulta utilizar un microscopio con un modo parcial o totalmente automatizado para cambiar la iluminación o los métodos de contraste.
El módulo de software LAS X Phase Expert se ha diseñado para el análisis de múltiples fases y componentes de la microestructura.
Calidad del acero / inclusiones
Para evaluar la calidad del acero se deben clasificar las inclusiones no metálicas. Este análisis se realiza por lo general de acuerdo con normas internacionales, regionales y organizativas, no importa si se trata de la industria del automóvil y el transporte, la metalurgia o la construcción.
El software de análisis LAS X Steel Expert le ayuda a clasificar las inclusiones no metálicas de forma rápida y precisa para garantizar la calidad del acero.
Hierro fundido
Para determinar la calidad del hierro fundido es necesario analizar la microestructura del grafito. Es posible obtener abundante información sobre la forma, el tamaño y la distribución del grafito en hierros fundidos nodulares/dúctiles y vermiculares/compactados.
El software LAS X Cast Iron Expert está dedicado al análisis del grafito y de las matrices ferrita/perlita.
Decarburación
Si el tratamiento térmico del acero tiene lugar en aire, el efecto del mismo es una reducción mensurable del carbono en las áreas expuestas.
El software LAS X Decarburization Expert permite a los usuarios determinar la calidad del acero sometido a tratamiento térmico al analizar la decarburización funcional, esto es, la profundidad a la que no se han visto afectadas de forma sustancial las propiedades originales del material.
Caja de herramientas para metalografía
Las mediciones son clave para el análisis estereológico de las muestras metalográficas o metalúrgicas. Por lo general, implica laboriosas tareas manuales y, con ello, el riesgo de imprecisiones.
La caja de herramientas para metalografía LAS X Metallography Toolbox, un complemento del software de medición LAS X 2D, simplifica las tareas manuales a la hora de derivar los parámetros de aceptación a partir de mediciones, tales como las longitudes de referencia, las intercepciones lineales, el recuento de puntos, los segmentos de círculos o el espesor de los recubrimientos de varias capas.
Es posible tanto asignar clases individuales a mediciones, como realizar el análisis comparativo de los parámetros relacionados. Por tanto, es posible generar resultados específicos del componente o la fase.
Preguntas frecuentes sobre las soluciones de microscopía metalográfica
La metalografía es el estudio de la microestructura de todo tipo de metales y aleaciones metálicas. Más concretamente, se trata de la observación y la cuantificación de la composición, microestructura y distribución espacial de fases, granos e inclusiones. Muchas de las propiedades macroscópicas importantes de los metales se ven afectadas por la microestructura como, por ejemplo, la resistencia a la tracción, la elongación y las propiedades térmicas y eléctricas. Comprender la relación entre la microestructura y las propiedades macroscópicas es esencial para el desarrollo, la manufactura y la aplicación de las aleaciones metálicas.
La metalurgia abarca el estudio de las propiedades físicas y químicas de los metales y las aleaciones metálicas. Se ocupa principalmente del diseño, el desarrollo y la producción de metales y aleaciones empleados en productos de consumo. El conocimiento obtenido de la metalografía sobre la microestructura de los metales es muy útil para la metalurgia.
La metalurgia comprende la caracterización, el diseño, el desarrollo y la producción de metales y aleaciones metálicas, mientras que la metalografía se limita al estudio de la microestructura metálica.
Un microscopio metalográfico (también conocido como microscopio de metalurgia) se aprovecha de las distintas técnicas de un microscopio óptico para revelar la microestructura de metales y aleaciones.
Algunos ejemplos incluyen la iluminación de campo claro con luz incidente, así como métodos de contraste menos conocidos como campo oscuro, contraste de interferencia diferencial (DIC) y ataque de color (tintado).
