Defectos de Solidificación, Ensayos No Destructivos y Aleaciones Metálicas

Defectos de Solidificación

Rechupe: Cavidad en forma de embudo o cono, situada en la zona de la pieza que solidifica en último lugar. En moldes cerrados, cuando la superficie de la pieza solidifica antes que el núcleo, se origina un rechupe interno.

Microrechupe: Cavidades muy pequeñas, no oxidadas, que se originan como consecuencia de la solidificación interdendrítica. Sueldan bien mediante forja.

Grietas: Se producen cuando se impide la contracción del metal durante la solidificación, generando tensiones internas. Afectan al comportamiento del material. Se clasifican en:

• Superficiales: Se originan por la concentración de tensiones en la zona periférica o externa de la pieza. Son poco profundas, perpendiculares a la tensión que las produce y de paredes oxidadas.
• Internas: Aparecen en el interior de las piezas que solidifican en último lugar en el núcleo. Pueden ser longitudinales o transversales.

Inclusiones Gaseosas: Defectos denominados sopladuras o poros, que se producen por la liberación de los gases disueltos en el proceso de solidificación. Afectan a las propiedades mecánicas del material.

Ensayos No Destructivos

Defectos Superficiales:

• Ensayo de Partículas Magnéticas
• Líquidos Penetrantes
• Métodos Eléctricos

Defectos Internos:

• Rayos X
• Ultrasonidos
• Gammagrafía

Radiografía de Rayos X: Se basa en el poder de penetración de los rayos X. Sirve para detectar defectos internos. Al irradiar una pieza, la existencia de poros o defectos internos implica una variación en la absorción de los rayos, lo que se detecta en la corriente radiográfica con diferentes contrastes.

Gammagrafía: Basada en el mismo principio que la radiografía de rayos X, se utiliza en piezas de mayor espesor que requieren mayor poder de penetración.

Ultrasonidos: Vibraciones elásticas de elevada frecuencia que se propagan en un medio material. Cuando cambia la densidad del medio, se produce una reflexión. Al encontrar un poro, grieta, etc., la reflexión es total debido al cambio brusco de densidad.

Líquidos Penetrantes: Se impregna la pieza con un líquido fluorescente que se introduce en las grietas. Tras un lavado, se ilumina la pieza con una lámpara ultravioleta, revelando la existencia de grietas.

Aleaciones Metálicas

Una aleación metálica es la adición de elementos extraños a un metal determinado, siempre que el conjunto conserve en estado sólido las propiedades metálicas. Por ejemplo, el bismuto añadido al cobre o al oro los vuelve frágiles, mientras que 0.1% de berilio en cobre aumenta su resistencia mecánica y dureza. La aleación más sencilla es un sistema binario, formado por dos elementos, uno de ellos siempre metálico, como el latón (70% Cu y 30% Zn).

Existen dos formas de alear dos o más metales:

• Formando soluciones sólidas
• Formando compuestos intermetálicos

Soluciones Sólidas

Existen dos tipos de soluciones sólidas, en función de la disposición de los átomos del soluto en la red del disolvente:

• SSS (Soluciones Sólidas de Sustitución)
• SSI (Soluciones Sólidas de Inserción o Intersticiales)

SSS: Los átomos del soluto se sitúan en las posiciones de equilibrio de la red base, sustituyendo al metal base. Si la sustitución es aleatoria, se denomina desordenada; si es ordenada, se denomina ordenada. Esto influye en las propiedades de la aleación. Su formación está condicionada por el volumen atómico de los elementos.

SSI: Los átomos del soluto ocupan los intersticios de la red del disolvente. Su formación depende de la relación de los radios atómicos y los tipos de red. Elementos característicos son H, C, O, N, por su pequeño radio atómico.

Compuestos Intermetálicos

Combinaciones de metales y no metales. Poseen dureza extrema, elevado punto de fusión y son frágiles.

Factores que Atacan el Hormigón

• Hielo-deshielo: Por el cambio de volumen del agua contenida en el cemento.
• Reacción álcali-árido.
• Reacción de los sulfatos del terreno con los aluminatos del hormigón.
• Corrosión por reacciones electroquímicas (redox) de transmisión de electrones.
• Ataques de cloruros.

Formas de Impedir la Corrosión en el Hormigón

• Utilizar hormigón que no reaccione con sulfatos.
• Transmisión permanente de un potencial para impedir reacciones de transferencia de electrones.
• Revestimiento con resina epoxi.
• Galvanización.

Diferencia entre Microscopio Metalográfico y Microscopio Biológico

En el microscopio metalográfico, la luz para enfocar la probeta viene de arriba, mientras que en el microscopio biológico viene de abajo hacia arriba.

Frontera de Grano

La superficie de encuentro de los cristales o granos al final de la solidificación se denomina frontera de grano. Son las regiones de máxima energía, debido a la acumulación de defectos en la estructura cristalina, impurezas, inclusiones, etc. Ante un medio corrosivo, el ataque será más intenso en estas fronteras. Las difusiones se producen antes en los límites de grano. El tamaño de los granos condiciona las propiedades mecánicas.