Laboratorio de análisis de fallos metalúrgicos
Sus necesidades: optimizar la fabricación de sus productos metálicos y analizar las causas de fallos metalúrgicos
Siderúrgicos, fundidores, fabricantes y proveedores, se enfrentan a importantes retos estratégicos que les obligan a supervisar la calidad de sus materiales para optimizar sus procesos industriales (costes, plazos, tasa de rechazo…). FILAB, laboratorio de análisis de metalurgia y siderurgia y de fallos metalúrgicos, le acompaña.
Ya se utilicen en el ámbito de la aeronáutica, de la automoción, del sector médico, ferroviario o nuclear, las piezas de aleación metálica desempeñan funciones mecánicas estratégicas para la seguridad de las personas y de los bienes.
¿Qué es un fallo metalúrgico?
Un fallo metalúrgico o fallo de aleación metálica se produce cuando un material metálico ya no puede cumplir su función debido a un cambio en su estructura, su composición o sus propiedades físicas. Este fallo se caracteriza ante todo por una alteración de las propiedades mecánicas del material metálico. Esto puede provocar grietas, porosidad, corrosión, roturas, oxidación y otros problemas que afectan al rendimiento y la durabilidad de la pieza o de la estructura.
Las problemáticas relacionadas con los fallos metalúrgicos
Desde el diseño hasta la comercialización de un producto con componentes metálicos, se enfrenta a varios tipos de problemáticas, relacionadas con:
- El control de las materias primas
- La sustitución de aleaciones metálicas
- La comprensión y la anticipación del comportamiento de los materiales en su entorno de uso
- El rendimiento de los tratamientos superficiales
- La optimización de los procesos de fabricación y mecanizado para reducir el riesgo de fallo.
Las causas de los fallos metalúrgicos
Los fallos metalúrgicos suelen estar causados por variaciones imprevistas en las condiciones de uso o de fabricación, como un tratamiento térmico inadecuado, una presión excesiva, tensiones mecánicas o de sobrecarga que provocan fatiga por solicitaciones repetidas, así como fenómenos de corrosión, o un proceso de fabricación defectuoso. A menudo es necesario un análisis metalúrgico y metalográfico en laboratorio para identificar las causas subyacentes de los fallos observados.
¿Por qué recurrir a un laboratorio especializado en fallos metalúrgicos?
Como industrial en los ámbitos de la Metalurgia, Siderurgia y Fundición, es fundamental optimizar la fabricación de sus productos metálicos. Los fallos metalúrgicos pueden ser peligrosos y costosos, ya que pueden provocar una pérdida de integridad estructural, accidentes industriales y reparaciones costosas.
Comprender las causas de los fallos metalúrgicos que pueden comprometer el rendimiento de sus productos exige una gran especialización y un análisis riguroso de los parámetros implicados en la fabricación de sus piezas. El laboratorio FILAB está ahí para acompañarle en este proceso proporcionándole soluciones personalizadas de análisis de fallos metalúrgicos.
Nuestras soluciones: acompañar a los industriales gracias a nuestra experiencia metalúrgica para identificar y resolver los fallos de productos metálicos
FILAB, laboratorio formado por expertos en análisis metalúrgico y en caracterización de fallos, le ofrece sus servicios analíticos, desde el diseño hasta la fabricación y la puesta en obra de un producto con componentes metálicos.
Gracias a su experiencia y a su parque analítico de vanguardia, el laboratorio FILAB dispone de una amplia gama de herramientas específicas del sector metalúrgico que permiten garantizar las siguientes prestaciones:
Así, junto con controles de la composición química y de las propiedades mecánicas, la experiencia metalúrgica permitirá verificar la estructura metalográfica general del material y detectar la posible presencia de defectos. Estos defectos (precipitados, inclusiones, porosidades, rechupes, …) constituyen puntos de fragilidad.
Nuestra experiencia metalúrgica mediante examen metalográfico
Cuando se trata de comprender las propiedades de un material metálico, el examen metalográfico puede aportar información importante sobre su estructura interna. Esto puede revelar la presencia de defectos, discontinuidades y otras anomalías que pueden alterar el rendimiento y la vida útil del material. El laboratorio FILAB está especializado en el análisis metalográfico.
Las diferentes técnicas de análisis de fallos metalúrgicos
Las técnicas de análisis de fallo metalográfico se basan en el estudio de la microestructura de la muestra extraída del componente metálico dañado por el fallo.
Se utilizan diferentes técnicas durante el análisis de un fallo metalúrgico o fallo de aleación metálica:
- El microscopio óptico permite observar las estructuras superficiales y los defectos de la muestra mediante diferentes técnicas de coloración y polarización.
- El MEB para la metalurgia utiliza haces de electrones para estudiar la estructura interna de la muestra con una resolución superior a la de la microscopía óptica.
- La difracción de rayos X permite obtener información sobre la estructura cristalina de la muestra.
Nuestros análisis de fallos metalúrgicos
Nuestros análisis químicos complementarios
Estudio de fallos : estudio de los facies de fractura, análisis de contaminaciones o partículas, problema de adhesión, fenómeno de corrosión, examen metalográfico, análisis de soldadura...
Análisis químicos a medida : determinación de pureza e impurezas
Análisis de superficie y caracterización de recubrimientos
Ensayo de fluidez en polvos
Control de grados de aleaciones metálicas : ferrosas y no ferrosas, aceros inoxidables (NF EN 10088-1/2/3), bases de titanio, cobre, plomo, níquel, zinc, aluminio, estaño, cobalto...)
Análisis de aluminio, talio, galio e indio
Nuestras preguntas frecuentes
El análisis de fallos metalúrgicos permite comprender las razones de un fallo en un metal. Este análisis comienza con el examen visual y macroscópico del material, seguido de la preparación de la muestra para la observación microscópica. (óptica, electrónica de barrido y difracción de rayos X) para analizar la estructura y la composición de la muestra.
Los resultados de estos análisis ayudan al laboratorio a identificar el tipo de fallo, como la corrosión, la fatiga, la fractura, etc.
La metalurgia se centra en el estudio de las propiedades físicas y químicas de los metales y las aleaciones, así como en la fabricación y el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones específicas.
La metalografía es una técnica de análisis específica que implica la preparación de muestras de metal para analizarlas al microscopio. Permite examinar su estructura, su composición y su calidad. La metalografía es esencial para caracterizar las microestructuras de los metales, lo que resulta útil para comprender su comportamiento mecánico y su susceptibilidad a la corrosión o a otros fenómenos de degradación, es decir, los fallos metalúrgicos.
La experiencia de Filab en el ámbito de la metalurgia se ve así reforzada por la experiencia en metalografía. Mediante esta pericia metalúrgica, el laboratorio está en condiciones de realizar análisis sobre la estructura de los metales en diferentes estudios.
El análisis de facies de fractura y la fractografía son dos técnicas de análisis de la fractura de un material. La fractura forma parte de los fallos de los materiales.
El análisis de facies de fractura se centra en el examen macroscópico de la superficie de fractura, mientras que la fractografía examina la microestructura de la superficie de fractura a escala microscópica. Esta diferencia permite obtener información complementaria sobre la fractura de un material.
La fractografía es especialmente útil para materiales con una estructura fina o compleja, mientras que el análisis de facies de fractura es más aplicable a materiales con una estructura macroscópica más simple. Al combinar estas dos técnicas, el laboratorio puede obtener una comprensión más completa del fallo de un material.
Los industriales se enfrentan a numerosas problemáticas relacionadas con los fallos de las aleaciones metálicas, que requieren un enfoque multidisciplinar.
Resolver los fallos de las aleaciones metálicas permite comprometerse con una mejora continua para optimizar el rendimiento y la fiabilidad de los productos, minimizando al mismo tiempo los impactos sobre el medio ambiente y garantizando la seguridad.
La detección de fallos, la comprensión de sus mecanismos complejos y la selección acertada de los materiales están en el centro de los retos industriales. El laboratorio FILAB ofrece análisis de fallos y un acompañamiento en investigación y desarrollo.
Algunas aleaciones metálicas específicas pueden sufrir fallos característicos, y la composición de la aleación puede influir en el tipo de fallo encontrado.
- Acero inoxidable (austenítico)
Fisuración por corrosión bajo tensión (SCC): Los entornos clorados pueden inducir grietas en los aceros inoxidables austeníticos, en presencia de tensiones internas o aplicadas.
- Aleaciones de aluminio
Corrosión galvánica: Cuando las aleaciones de aluminio están en contacto con un metal como el acero inoxidable, y en presencia de un electrolito, el aluminio puede sufrir una corrosión acelerada debido a la diferencia de potencial electroquímico entre los metales.
- Aleaciones de titanio
Corrosión por picaduras: Aunque las aleaciones de titanio son extremadamente resistentes a la corrosión, en entornos muy agresivos, por ejemplo, en presencia de cloruros a alta temperatura, pueden sufrir corrosión localizada.
- Aceros
Corrosión atmosférica: Los aceros, si no están correctamente protegidos, pueden sufrir una corrosión rápida cuando se exponen a la atmósfera, especialmente en entornos húmedos o salinos, lo que conduce a la formación de óxido.
- Aleaciones de níquel
Fluencia a alta temperatura: Las aleaciones a base de níquel, bajo tensiones extremas y a temperaturas muy elevadas, pueden deformarse lentamente.
- Bronce
Fatiga: Los componentes de bronce pueden sufrir fallos por fatiga debido a cargas cíclicas repetidas.
Cada aleación tiene propiedades únicas que influyen en su comportamiento frente a diferentes condiciones de uso y de entorno. La comprensión de los mecanismos de fallo específicos de cada tipo de aleación es esencial para la selección de materiales y el diseño de componentes.
Las aleaciones metálicas pueden sufrir distintos tipos de fallos en función de su composición, su tratamiento térmico, su uso y del entorno en el que se encuentran. Estos son los principales tipos de fallos que se encuentran en las aleaciones metálicas:
- La fatiga de un material y aquí del metal designa el fallo progresivo de un material bajo el efecto de esfuerzos repetidos o fluctuantes que suelen ser muy inferiores al límite elástico del material.
- La corrosión es la degradación de los metales causada por una reacción química con su entorno.
- El desgaste es la pérdida progresiva de material en la superficie de un metal debida a contactos físicos y movimientos relativos.
- La fisuración por corrosión bajo tensión es un fallo causado por la combinación de la corrosión y las tensiones de tracción.
- La fluencia es la deformación lenta y permanente de un material bajo el efecto de tensiones constantes a alta temperatura.
- La fragilización por hidrógeno es un proceso por el cual los metales se vuelven más frágiles y susceptibles de agrietarse en presencia de hidrógeno.
- La fragilización por revenido se produce en ciertos aceros aleados que, cuando se exponen a determinadas temperaturas intermedias, pueden perder su tenacidad.
Estos tipos de fallos muestran la importancia de elegir la aleación adecuada para una aplicación específica, así como la importancia del tratamiento térmico, el diseño y el mantenimiento en la vida útil de los componentes metálicos.
