Análisis avanzado para aleaciones nuevas y complejas
Logre capturar imágenes 3D y analizar la microestructura de grandes volúmenes con rapidez
El desarrollo de nuevas aleaciones y la mejora de las ya existentes, así como la comprensión de sus propiedades fundamentales y su comportamiento han sido temas clave de investigación durante décadas. Los sectores industriales, como el aeroespacial, energético, de transporte, de infraestructuras y de automoción, cada vez tienen más necesidad de lograr aleaciones con mejores propiedades a un precio más bajo. La investigación y el desarrollo de aleaciones requieren una analítica avanzada para evaluar la microestructura y el rendimiento de estas aleaciones mediante una gran variedad de técnicas, tanto in situ como ex situ.
Impacto de la corrosión y causas de fallo en una estructura de metal
Ningún sistema está exento de fallos, corrosión y otros tipos de degradación. Siempre existe la posibilidad de que se produzcan fallos durante la producción, la fabricación o el funcionamiento, ya sea de manera repentina o gradual, prevista o inesperada. Las consecuencias pueden ir desde un inconveniente de poca importancia hasta la pérdida catastrófica de vidas humanas. La probabilidad de fallo puede reducirse mediante controles de calidad rigurosos, métodos de producción validados e inspecciones en servicio, así como una investigación detallada de todos los fallos puede determinar la causa principal y permite tomar medidas correctivas en el futuro.
Los fallos más importantes pueden estar causados por pequeñas desviaciones o desviaciones producidas durante la fabricación: poros, inclusiones, grietas, estrés residual o incluso pequeños defectos de homogeneidad en la microestructura. El fallo también puede deberse al uso del material fuera de las condiciones normales de uso o por acontecimientos repentinos e imprevistos, o bien formar parte de la obsolescencia programada.
La microscopía es una herramienta fundamental para el análisis de fallos y la evaluación de la corrosión, y utiliza todas las técnicas enumeradas a continuación, y algunas más, para determinar el alcance, el mecanismo y las características de la corrosión, así como la causa principal del fallo.
- Microscopía óptica
- Microscopía electrónica
- Microscopía óptica confocal
- EDS
- EBSD
- Espectroscopia Raman
- Tomografía computarizada de rayos X
- Microscopía de rayos X
- FIB-SEM
El software de ZEISS permite la correlación sencilla entre varios conjuntos de datos capturados en diferentes microscopios y muestra todas las características en su contexto, lo que ayuda al investigador a comprender plenamente el fallo repentino o la degradación gradual con el paso del tiempo.
Captura de imágenes 3D submicrométricas de metales y aleaciones
Las propiedades de los metales y aleaciones se controlan a través de su microestructura en todos los pasos del proceso de producción, desde la fundición, el forjado y la extrusión hasta el mecanizado, la soldadura, la fabricación y el funcionamiento. Las microestructuras de material son tridimensionales y pueden no ser uniformes en todas las direcciones. Además, pueden contener poros, huecos, grietas, fases distintas y otras características geométricas. Por este motivo, es necesario realizar un escaneo de alta resolución con mapeo en 3D completo y tomografía computarizada de todas las características por debajo de la superficie y las variaciones de densidad.
Cuando es necesario captar imágenes a alta resolución, la tomografía computarizada (TC) de rayos X estándar está limitada a tamaños de muestra pequeños, debido a la naturaleza geométrica del aumento. Las mayores distancias de trabajo necesarias hacen que resulte imposible mantener una alta resolución (400 nm) para muestras más grandes. En comparación con los sistemas de TC estándares, los microscopios de rayos X de la serie ZEISS Xradia 600 Versa llevan incorporada la arquitectura de aumento de dos platinas con tecnología de fuente de rayos X de alto rendimiento, lo que permite realizar escaneos no destructivos, más análisis de muestras, un mayor contraste respecto al ruido, además de mejorar enormemente la resolución a una gran distancia, incluso en muestras de gran tamaño.
Esta función se ve potenciada por la LabDCT (tomografía de contraste de difracción), que permite el mapeo no destructivo de la orientación cristalográfica y la microestructura de los granos en 3D, lo que abre una nueva dimensión en la caracterización de aleaciones de metal y materiales policristalinos. Incluso se puede investigar la evolución microestructural con experimentos de captura de imágenes en 4D.