Caracterización microestructural aceros
Física

Técnicas magnéticas de caracterización microestructural de aceros

(NC&T/Elhuyar Fundazioa) Tradicionalmente, para analizar la microestructura ha sido necesario operar mecánicamente. Es decir, para que el material pueda examinarse mediante un microscopio, hay que destruirlo, tomar una muestra, pulirla y atacarla con un compuesto químico. Hoy en día, se están realizando avances tecnológicos para conseguir información de la microestructura empleando técnicas magnéticas. Además, dada su naturaleza no-destructiva, estas técnicas permiten prescindir de la técnica mecánica destructiva.

En este contexto, el objetivo de una tesis doctoral fue diseñar un sistema electrónico que mediante técnicas magnéticas no-destructivas fuera capaz de determinar las variaciones microestructurales del acero. En la investigación se realizó un exhaustivo análisis de las señales obtenidas mediante estas técnicas y se consiguió definir una serie de parámetros útiles para caracterizar la microestructura y las propiedades mecánicas del acero. Estas técnicas se basan en el siguiente principio: El acero se compone de regiones microscópicas llamadas dominios magnéticos. Al aplicar un campo magnético al material, estos dominios tienden a crecer y en su movimiento sus paredes encuentran obstáculos que dificultan su crecimiento, como por ejemplo, dislocaciones, fronteras de grano o precipitados.

Esta tesis propone un sistema de medida que proporciona varios parámetros representativos del movimiento de las paredes de los dominios. Es decir, mediante este sistema, los propios dominios magnéticos del material se emplean como sensores internos que registran las características de la microestructura. Con este método es posible determinar, por ejemplo, si el material tiene una alta o baja densidad de dislocaciones y la forma en la que se agrupan, si tiene fronteras de grano, si hay precipitados, etc.

Para evaluar la sensibilidad del sistema, se realizaron medidas en muestras de aceros bajos en carbono con varias microestructuras. Se analizó su sensibilidad a la deformación plástica y se obtuvieron parámetros con suficiente resolución para investigar cuantitativamente la evolución de la microestructura durante el tratamiento térmico aplicado a aceros laminados en frío. En concreto, durante los procesos metalúrgicos de restauración y de recristalización. Cabe destacar que, mediante estas técnicas, se ha conseguido monitorizar la restauración, ya que ésta no es detectable mediante técnicas tradicionales de dureza y de microscopía óptica.

La tesis doctoral abre nuevas posibilidades tecnológicas en el campo de los ensayos no-destructivos magnéticos aplicados a la caracterización microestructural. Algunos resultados significativos se han publicado en revistas internacionales como Acta Materialia y Materials Science Forum.
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