Fundiciones: Revolucione el control de calidad

¿Trabaja en una fundición y busca asesoramiento metalográfico para cada paso del área de control de calidad? Este nuevo artículo del equipo de Struers analizará los pasos y las técnicas para preparar muestras metálicas, centrándose en cómo preparar, verificar y comprobar la dureza del hierro fundido y el aluminio. Descubra cómo esmerilar y pulir sus muestras sin embutir en 10 minutos, cómo obtener un análisis de verificación en 30 segundos y cómo agilizar los resultados en los ensayos de dureza.
Introducción
Si busca lo último en soluciones metalúrgicas, contacte con Struers, el líder global en este sector. Con más de 18 expertos en metalurgia distribuidos por todo el mundo, Struers traspasa las fronteras para ofrecer a las fundiciones una asistencia sin igual. Desde su valiosa guía práctica a exhaustivos programas de formación y acceso a material en línea de última generación, Struers permite a quienes preparan las muestras destacar entre la multitud. Su dedicación a la excelencia se sustenta en un laboratorio totalmente equipado. Sus instalaciones de última generación dan la bienvenida a quienes buscan mejorar los resultados de la preparación de sus muestras, ya sea en un evento de formación gratuito de puertas abiertas, en un seminario web gratuito o en los cursos de formación TPM. Independientemente de su estilo de aprendizaje, le ofreceremos soluciones adaptadas a usted y a su equipo.
La amplia gama de equipos abarca todos los aspectos del proceso de preparación de muestras, desde el esmerilado/pulido hasta los ensayos de dureza.
Preparación de muestras de hierro fundido
Esta guía mejorará su preparación metalográfica de hierro fundido. La principal dificultad de la preparación metalográfica del hierro fundido es mantener el grafito en su estado y tamaño originales de acuerdo a su forma laminar, nodular o templada. En el hierro gris, el carbono está presente como grafito; en el hierro fundido blanco, está presente en forma de carburo de hierro y carburos de aleación.
La forma del grafito influye significativamente en las propiedades mecánicas del hierro fundido, el control de calidad metalográfico del hierro gris es una parte integral del proceso de producción del hierro fundido.
El proceso de control de calidad metalográfico para el hierro fundido es:
- Evaluar el tamaño y la distribución del grafito en muestras no grabadas y pulidas utilizando tablas de referencia estándar o análisis de imágenes.
- Grabar las muestras para examinar la estructura de la matriz, dependiendo de las especificaciones.
Un hecho interesante es que el grafito es realmente tridimensional, aunque se perciba como bidimensional.
¿Cómo mantener el grafito en su forma y tamaño originales?
Un error de preparación común es la eliminación insuficiente de metal de matriz manchado después del rectificado, lo que puede oscurecer la verdadera forma y tamaño del grafito. Esto es aún más evidente en el caso del hierro fundido ferrítico y austenítico, por ser más propenso a la deformación y el rayado. Para abordar este aspecto, es esencial un exhaustivo pulido final y de diamante. Verificación para mostrar que el carbono se retiene completamente utilizando un aumento superior a 100x.
¿Sabía que el grafito bien pulido es gris y no negro? Consulte la figura 1.
Fig. 1. Aparece en negro cuando se observa con un aumento menor, como se muestra en la siguiente imagen, de hierro fundido ferrítico con grafito esferoidal, grabado con Nital.
La forma esférica mejora la resistencia en comparación con el hierro fundido laminar, pero la dureza del material es menor debido a la falta de cementita en la matriz puramente ferrítica.
Imagen tomada con Zeiss Smartzoom 5, a aprox. Aumento de 500x.
Los retos asociados con la preparación de hierros fundidos con grafito se pueden agravar en situaciones en las que la metalografía es una parte integral del sistema de calidad de la línea de fundición con limitaciones de tiempo. Comprender y abordar estas dificultades ayudará a su fundición a obtener resultados consistentes.
- Fase de corte: se recomienda un disco de nitruro de boro cúbico, y si se cortan secciones más grandes, un proceso automático es más eficiente que uno manual.
- Embutición: a menudo, las fundiciones utilizarán muestras sin embutir, y con un soporte para muestras, puede empernar sus muestras para las etapas de esmerilado y pulido, preparando hasta 6 unidades a la vez.
- Pasos de esmerilado y pulido: utilice una superficie de esmerilado de diamante y complete un pulido de diamante exhaustivo utilizando superficies de pulido duras e incluya un paso de pulido de óxido final.
Fig. 2.
El hierro gris preparado con esmerilado fino utilizando una superficie de diamante muestra una buena retención de bordes que se puede obtener optimizando los métodos de preparación.
Esmerilado y pulido de muestras de hierro fundido Seleccione la superficie adecuada para reducir la deformación:
- Los hierros fundidos blancos duros y los hierros ADI de Struers recomiendan utilizar una superficie de diamante como MD-Piano 220 y también un esmerilado fino con diamante MD-Allegro.
- El hierro fundido de dureza baja-media con matriz ferrítica, austenítica o perlítica debería someterse a esmerilado plano con lámina/papel de carburo de silicio y esmerilado fino con disco MD-Largo.
- Para el hierro fundido que se corroe durante el pulido, se recomienda utilizar suspensión de diamante sin agua, A y lubricante amarillo.
El método de 4 pasos de Struers para hierro fundido blanco utiliza superficies MD de Struers; esto garantiza una eliminación uniforme del material sin estrías en fases blandas ni astillado en fases quebradizas.
Paso uno -MD-Piano 220,
Paso dos - el paso de esmerilado fino con MD-Allegro combinado con DiaPro Allegro/Largo 9.
Paso tres - MD-Dac con DiaPro 3
Paso cuatro- MD-Nap DiaPro Nap B1.
Después del primer paso, el esmerilado fino y el pulido deben completarse en 10 minutos si sus técnicas requieren más tiempo, pruebe los métodos recomendados anteriormente para obtener resultados más rápidos y uniformes, consulte todos los tiempos de pulido y los detalles
de fuerza. Los hierros fundidos con grafito se pueden preparar en 3 pasos y en 11 minutos, aunque muchos técnicos de laboratorio prefieren añadir un paso de OP-Chem durante un minuto al final.
Descubra información más completa sobre el hierro fundido
Preparación de muestras de aluminio
El aluminio es extremadamente ligero y solo pequeñas cantidades de elementos de aleación pueden aumentar su resistencia, lo que lo hace resistente a la corrosión y fácil de conformar, siendo el metal de elección de muchas fundiciones.
- Determinar el tamaño del grano
- Visualizar cualquier defecto de microestructura en muestras pulidas y grabadas
- Comprobar impurezas, como óxidos o alúminas de circonio.
El aluminio para aleaciones de fundición se evalúa con relación a la forma, la distribución de fases y la posible porosidad. En el material forjado, se investigan los defectos del proceso de laminado y extrusión y se miden los espesores de recubrimiento.
¿Cómo evitar la deformación mecánica y los arañazos?
Los retos metalográficos asociados con el aluminio y las aleaciones de aluminio cambian con la pureza del metal. A medida que aumenta la pureza, el aluminio se vuelve más blando y más susceptible a la deformación mecánica y a los arañazos.
A medida que aumenta el contenido de aleación, el aluminio se vuelve más duro. Las aleaciones de fundición son relativamente fáciles de preparar. Sin embargo, la matriz de aluminio debe pulirse bien para evitar errores en la interpretación de la estructura.
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