¿Qué son los ensayos no destructivos (END)?
Son procedimientos normalizados utilizados para localizar defectos o discontinuidades en las piezas fabricadas sin dañarlas en ningún momento.
Defectos perjudiciales para las propiedades mecánicas
Los defectos más críticos incluyen: grietas, porosidades, segregaciones e impurezas.
Inspección visual y macroscópica
Se realiza mediante observación a simple vista o con lupa de pocos aumentos. Su objetivo es determinar defectos superficiales microscópicos en uniones soldadas, recubrimientos metálicos y órganos mecánicos.
Ensayos por líquidos penetrantes
Permiten la localización de defectos y discontinuidades superficiales. Se basan en la capacidad de ciertos líquidos para penetrar por capilaridad en el interior de las grietas y exhalar hasta el exterior en un tiempo finito.
Familias de líquidos penetrantes
- Fluorescentes: Incorporan pigmentos fluorescentes en suspensión, visibles bajo luz negra.
- Coloreados: Utilizan pigmentos (fundamentalmente en rojo) que contrastan con el fondo blanco del revelador.
Pasos del procedimiento
- Limpiar la superficie.
- Aplicar líquidos penetrantes.
- Respetar el tiempo de aplicación del penetrante.
- Aplicar el revelador.
- Evaluación de la superficie.
Ensayos por partículas magnéticas
Se aplican en piezas ferromagnéticas, independientemente de su proceso de fabricación o forma. Su objetivo es detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales mediante un circuito electromagnético.
Procedimientos
- Método seco: Las partículas se aplican en forma de polvo seco.
- Método húmedo: Las partículas se encuentran en suspensión en un líquido (fluorescentes o coloreadas).
Nota: La detección es óptima cuando las líneas de fuerza son perpendiculares o forman un ángulo máximo de 45º con la dirección de las mismas.
Inspección por ultrasonidos y radiografía
Ultrasonidos
Basados en la propagación de una onda de presión de alta frecuencia a través del material, permitiendo localizar pequeños defectos internos.
Rayos X y Gamma
Son radiaciones electromagnéticas utilizadas para localizar defectos internos. Los rayos X tienen un gran poder de penetración; las fallas, grietas e inclusiones absorben la radiación de forma distinta al material sano, proyectando zonas más oscuras o claras en la película fotográfica.
Metalografía
Se define como el proceso de preparación de una muestra para la observación de su microestructura.
Etapas del ensayo metalográfico
- Obtención de la muestra.
- Embutición o empastillado.
- Desbaste.
- Pulido.
- Ataque químico.
- Visualización.
- Determinación del tamaño de grano.
Proceso de embutición
Se realiza cuando el tamaño de la muestra es demasiado reducido. Consiste en incluir la pieza en una base de material termoplástico o termorreducible mediante prensas especiales. Las dimensiones normalizadas del cilindro son 12 mm de altura por 20-25 mm de diámetro. Puede realizarse en frío o en caliente.
Desbaste y pulido
El desbaste tiene como objetivo reducir la rugosidad superficial. Se divide en tres fases: grueso, intermedio y final. Consiste en frotar la probeta contra el abrasivo, girándola 90º en cada etapa.
El pulido busca reducir las marcas del desbaste y minimizar la rugosidad mediante un pulido preliminar y final.
Ataque metalográfico y tamaño de grano
El ataque tiene como objetivo resaltar los constituyentes del metal, el tamaño de grano y las cantidades de cada fase para evaluar el material. Los tipos de ataque pueden ser: químico, mecánico, mecánico-químico o térmico.
El límite de grano es la zona que separa unos granos de otros, donde los átomos no están ordenados constantemente.
Métodos para determinar el tamaño de grano
- Comparación: Se compara la imagen de la muestra con patrones conocidos a 100 aumentos.
- Método de Heyn: Se cuenta el número de granos interceptados por uno o más segmentos rectilíneos sobre una micrografía.