miércoles, 15 de abril de 2026

Si la dureza es la correcta ¿Porque chequear la microestructura?


Hola amigos y bienvenidos a una nueva publicación. Esta es una pregunta muy interesante. Si la dureza es la correcta ¿Porque debemos chequear la microestructura? La respuesta a esta pregunta radica en que la dureza es un número mientras que la microestructura es una condición. Dos componentes pueden tener la misma dureza pero uno tiene el tratamiento adecuado y la otra puede estar sobrecalentada y a la vez revenida por lo que ambas piezas pasan la prueba de dureza pero solo una esta apta para el servicio.
Ese es el porqué en la ingeniería metalúrgica nunca se depende de un solo resultado obtenido de un ensayo. El valor del ensayo nos dice como se comporta el material hoy pero la estructura nos contará como se comportará mañana.


 

domingo, 15 de marzo de 2026

Diferencia entre Precipitados e Inclusiones

Fig.1 Precipitados vs Inclusiones. Imagen Generada IA.

 

Hola amigos y bienvenidos a este espacio nuevamente, en esta ocasión les traigo una publicación que incluye unas reflexiones dadas por mi antiguo profesor de Metalurgia Física II el Dr Humberto Jimenez y el Dr Mohan Pathak en el cual ambos dan un aporte de este interesante tópico que hoy comparto con ustedes.

¿Cual es la diferencia entre precipitados e inclusiones?

En la microestructura de las aleaciones, dos tipos diferentes de particulas pueden ser observadas: precipitados e inclusiones. Esto puede generar confusión en estudiantes y profesionales que no estan familiarizados con el campo de la metalurgia asi que, vamos a aclarar la duda:

Precipitados

          Son pequeñas particulas de solido formada dentro de una fase huesped durante las reacciones en estado sólido. 

Mecanismo de Formación

  •  El material se calienta a altas temperaturas
  • A dicha temperatura, algunas fases son solubles en otras(solución sólida)
  • Cuando la temperatura baja estas fases son ahora insolubles
  • Las partículas aparecen atrapadas dentro de la fase que las rodea

Apariencia

  •  Parecen pequeños puntos o regiones en la microestructura
  • Distribuidos a traves de la fase matriz

Analogía Química 

  •  Sal disolviendose en agua
  • Cuando la solubilidad es alcanzada, la sal precipita en el fondo 

Inclusiones

          Son pequeñas particulas atrapadas dentro de un material durante su proceso de formación 

Caracteristicas

  • No hay mecanismo ni reacciones de formación
  • Son impurezas no buscadas
  • Resultan de procesos de fabricación

Fuentes

  •  Impurezas durante el fundido (ejemplo acería)
  • Paredes del molde contaminadas
  • Partículas de Arena en moldes fundición

Tamaño 

  •  Variable pueden ser de tamaño micro o macro
Diferencias claves entre precipitados e inclusiones
Precipitados: Se forman por reacciones dentro del  material 
Inclusiones: Partículas extrañas atrapadas durante el procesamiento

Para el Dr Jimenez aunque el origen y el efecto son opuestos ambos tienen caracteristicas que los vuelven fases secundarias dentro del material y tienen similitudes tales como naturaleza dispersa, prescencia de interfase e influencia en las propiedades mecánicas.

Por su parte, el Dr Pathak los precipitados tienen un interes microestructural  mayor en el estudio de las interfaces.


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domingo, 15 de febrero de 2026

Tipos de fracturas




 
Hola amigos un saludo y bienvenidos a esta nueva publicación, como pueden observar la imagen muestra 3 diferentes tipos de fracturas solo una de ellas se obtiene en condiciones de laboratorio las otras dos superficies se ven mucho en el campo industrial. Vamos a explicar cada una de ellas la primera es la fractura dúctil la cual se da cuando el metal sometido a una carga axial comienza a ceder justo cuando el esfuerzo aplicado supera su esfuerzo de fluencia, a partir de ahi ocurre el avance de la grieta acelerado por una reducción de área. Una vez que el material fractura se puede apreciar una zona fibrosa y deformación plástica (a veces se puede ver la llamada fractura copa y cono)
La segunda fractura es una de las más peligrosas ya que involucra cargas ciclicas y un avance progresivo de la grieta la cual al final fractura de forma frágil dejando tras de sí unas marcas denominadas marcas de playa como se puede apreciar en la figura 2 ¿Porqué son peligrosas? Son peligrosas porque su avance si no es detectado a tiempo puede hacer que una estructura, maquinaria, sistema o proceso falle. 
La tercera y última fractura se denomina fractura frágil y esta se da de forma repentina la superficie de fractura actua como una galleta y como se puede apreciar la apariencia de la superficie difiere de los otros dos escenarios. Si se ve la superficie 3 con más detalle se puede apreciar unas marcas en forma de "V" estas marcas denominadas marcas Chevron permiten al investigador de fallas determinar donde se originó la grieta. Se puede pasar de la superficie 1 a la 3 en un instante y me pueden preguntar como así pues, si un material dúctil se somete a condiciones de bajas temperaturas el metal tiende a fragilizarse lo mismo ocurre en el caso de que el metal reciba un impacto a altas velocidades   
Un analista de fallas debe identificar los mecanismos por los que ocurre cada uno de ellos y las herramientas que debe necesitar para evaluar las superficies. Esto ultimo es importante ya que, por ejemplo, existe la fatiga y la fatiga con corrosión, se puede tener aleaciones de muy resistentes pero que en un escenario de altas temperaturas pueden deformarse (Creep).
Para finalizar cuando usted esta observando una superficie de fractura esta mirando la historia del avance de una grieta y la respuesta final del material, las evidencias estan a la vista y con el conocimiento,  el uso de herramientas de observación y la comprensión de cada mecanismo de falla puede realizar un satisfactorio análisis.



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jueves, 15 de enero de 2026

Microestructura de una dendrita en 3D

Hola amigos en este año nuevo les deseo mucha dicha y prosperidad en sus proyectos de vida como verán seguimos evaluando microestructuras y en esta ocasión como indique en el articulo de diciembre vamos a analizar esta fotografía cortesía del estudiante de doctorado Bryan Crossman que utilizando un microscopio electrónico nos muestra como las dendritas crecen a partir de un metal fundido que empieza a solidificar.


Fig. 1 Microestructura de una dendrita utilizando SEM. Cortesía Bryan Crossman 


Cuando un metal fundido entra en contacto con la superficie del molde el gradiente de temperatura entre ambas superficies crea una zona denominada zona Chill a partir de ahí se forman núcleos que empiezan a crecer acumulando todo el liquido posible y siguiendo las direcciones de crecimiento tal como se muestra en la foto lo que ven es una competencia para ver quien logra acumular más y crecer persiguiendo la fuete de calor que en un lingote por ejemplo se encuentra en el centro. Este crecimiento en algunas bibliografías las denominan crecimiento arborescente porque parece un pequeño árbol.
Si analizamos químicamente esta estructura se encontrara que cada "rama" tiene una composición diferente. Ustedes pueden ir calculado la regla de la palanca para una aleación de composición X que se esta enfriando y se darán cuenta que todos los granos formados no tienen la misma composición química, es por eso que desde el punto de vista de propiedades mecánicas esta estructura es suficientemente pobre siendo el tratamiento térmico una de las herramientas para corregir este heterogeneidad en la composición química pero este no solo es la única solución también hay otras tecnicas.
¿Que información podemos sacar de esta imagen?
  1. Las dendritas estan en todos los metales y aleaciones que son coladas
  2. Quimicamente carecen de uniformidad y en propiedades mecánicas son debiles
  3. No se le puede determinar tamaño de grano 
  4. El tratamiento térmico permite mejorar la microestructura al igual que el conformado en caliente  
 


lunes, 15 de diciembre de 2025

Preparación Metalografica de un acero al carbono SAE 1020 vista longitudinal y transversal

 Hola amigos bievenidos a nuestra ultima publicacion por este año 2025, gracias a todos los que este año han participado en este blog interactuando y haciendo consultas, estoy sumamente agradecido por eso y para terminar este año con éxito aquí les dejo una microestructura cortesía de Demmys de Souza que nos muestra un detalle interesante. Usando un Microscopio Electrónico, De Souza nos muestra como se ve una muestra de acero SAE 1020 cuando es preparada en el plano horizontal como en el plano vertical. 

Fig. 1 Microestructura de un acero SAE 1020 corte longitudinal y transversal

Que información se puede obtener de ambos planos el primero permite hacer evaluación de inclusiones y tamaño de grano mientras que, en el otro se puede evaluar el efecto de la laminación (por ejemplo). Nótese como el grano de perlita que se observa en todo el centro de la figura pareciera doblarse en el borde pero esto es solo un efecto visual lo que realmente ocurre es que los granos crecen tridimensional y lo que se observa es un bloque de perlita rodeado de bloques de ferrita. En una proxima publicación mostraré como se observa una estructura dendrítica vista de forma tridimensional.

De parte de este Blog les deseo una feliz navidad 2025  y un prospero 2026 lleno de salud y prosperidad para todos ustedes

Nos vemos en 2026 

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