Guía de desbaste y pulido metalográfico

En la preparación metalográfica, el paso de corte y cada paso de desbaste producen por sí mismos daños. La profundidad del daño disminuye con el tamaño del abrasivo, pero también disminuye la tasa de remoción de metal. Grandes diferencias entre tamaños de abrasivo requerirían demasiado tiempo para eliminar los daños del paso anterior y resultarían ineficientes. Para la mayoría de los materiales, normalmente son suficientes 3-5 pasos desde el desbaste inicial hasta el pulido final. Tenga en cuenta que, para un tamaño de abrasivo determinado, la profundidad del daño introducido es mayor en materiales blandos que en materiales duros, pero la tasa de remoción está controlada por el material más duro. Esto significa que las muestras con componentes blandos y duros combinados suelen requerir más pasos de preparación.

Muchos factores influyen en el acabado superficial, como:

• Tamaño y tipo de abrasivo
• Características del paño (tejido, planitud y resiliencia)
• Tiempo de pulido
• Carga de la probeta
• Dirección relativa de rotación
• Velocidad de rotación

Si necesita ayuda para determinar el método de pulido correcto, comuníquese con nuestros especialistas en aplicaciones. Los Centros de Soluciones Buehler ofrecen capacitación sobre preparación y análisis de materiales a nuestros clientes de todo el mundo. Nuestra misión es ofrecer valiosas soluciones de aplicación mediante el uso de metodologías Buehler.

• El pulido grueso sigue al desbaste y elimina la mayor parte de la deformación generada durante el proceso de desbaste.
• Pueden requerirse etapas de pulido intermedio para reducir aún más la deformación superficial y dejar rayaduras más pequeñas.
• El pulido fino perfecciona el acabado superficial eliminando cualquier rastro de deformación.

Una probeta está lista para pasar al siguiente paso cuando todas las rayaduras son uniformes y ha desaparecido toda evidencia del paso anterior. El pulido final sobre paños suaves debe realizarse durante el tiempo mínimo necesario para obtener los resultados deseados, ya que un pulido excesivo puede dañar la probeta.

Con frecuencia, un paño puede contaminarse debido a un cuidado inadecuado o sufrir cortes antes de mostrar señales significativas de desgaste. El final de la vida útil de un paño suele estar indicado por un tiempo de pulido inusualmente prolongado, una degradación de los resultados o señales de daño visible, como deshilachado.

Los sistemas de numeración del tamaño de grano difieren por encima de 180 grit [P180], pero los tamaños equivalentes pueden determinarse utilizando la Tabla 3.1.

La tabla muestra los puntos medios de los intervalos de tamaño para el papel clasificado según ANSI/CAMI conforme a la norma ANSI B74.18-1996 y para el papel clasificado según FEPA conforme a la norma FEPA 43-GB-1984 (R1993). La norma ANSI/CAMI especifica intervalos de tamaños de partículas de SiC hasta papel de grano 600. Para los papeles ANSI/CAMI de grano más fino, los tamaños de partículas proceden del folleto CAMI, Coated Abrasive (1996). *Los grados FEPA más finos que P2500 no están estandarizados y se clasifican a discreción del fabricante. En la práctica, los valores estándar anteriores son únicamente orientativos y cada fabricante puede trabajar con un intervalo de tamaños y un valor medio diferentes.

Existe una diferencia conceptual entre ambos sistemas. Consulte la tabla siguiente para ver una comparación.

Durante el pulido metalográfico pueden producirse defectos superficiales y artefactos que generan resultados inexactos al dificultar la observación de la microestructura real de un material y dañar el material.

• Causa probable: Contaminación cruzada provocada por partículas abrasivas de mayor tamaño arrastradas desde etapas anteriores; limpieza insuficiente entre pasos; residuos atrapados en probetas porosas o agrietadas.
• Solución: Enjuague minuciosamente la probeta, el portaprobetas y el plato entre pasos. Utilice limpieza ultrasónica para muestras agrietadas/porosas (mantenga la duración <2mins para evitar daños). En el pulido final, deje de agregar suspensión durante los últimos ~30 segundos y utilice agua para enjuagar el paño y la probeta.

• Causa probable: Pulido excesivo, lubricación excesiva o uso de paños con demasiado pelo, lo que provoca una remoción desigual de material entre las fases duras y blandas.
• Solución: Reduzca el tiempo de pulido, utilice paños de pelo más corto y aplique pasta de diamante en lugar de suspensión para controlar mejor el nivel de lubricación.

• Causa probable: Partículas abrasivas duras que quedan alojadas en materiales blandos, grietas o cavidades debido a abrasivos sueltos o una limpieza inadecuada.
• Solución: Utilice un sistema abrasivo más fijo (por ejemplo, pasta de diamante en lugar de suspensión) e incorpore limpieza ultrasónica entre las etapas de preparación.

• Causa probable: Deformación plástica de materiales blandos debido a una lubricación deficiente, selección inadecuada del paño o control insuficiente del pulido.
• Solución: Utilice paños de pelo corto, mejore las condiciones de lubricación, aplique pulido vibratorio o ataque la probeta y repita el pulido final.

• Causa probable: Fases duras mal adheridas en una matriz blanda, estructuras porosas o lubricación excesiva que produce efectos de arrastre de partículas.
• Solución: Utilice paños sin pelo y reduzca la presión aplicada. En materiales porosos, impregne los poros con epoxi o cera antes del pulido.

• Problema: Defectos superficiales y artefactos durante el pulido
• Causa probable: Contaminación, selección incorrecta del abrasivo, lubricación deficiente o características del material
• Solución: Optimice la limpieza, el tipo de abrasivo, la selección del paño y los parámetros de pulido para minimizar el daño y conservar la microestructura real

El almacenamiento y mantenimiento adecuados prolongarán la vida útil del paño. Almacene el paño de manera que pueda secarse y quede protegido contra la contaminación. Biselar los bordes de la muestra montada reducirá la probabilidad de dañar el paño con un borde afilado y mejorará su vida útil general. Enjuagarlo después de usarlo también prolongará su vida útil, pero requerirá abrasivo adicional para recargarlo.

Cuando un método que se sabe que funciona comienza a dejar rayaduras grandes, primero verifique si existe contaminación cruzada. Enjuagar la probeta, el portaprobetas y el plato entre pasos puede ayudar a eliminar las partículas de diamante de mayor tamaño, reduciendo la contaminación cruzada. Si una probeta está agrietada o es porosa, enjuáguela en un baño ultrasónico durante el tiempo mínimo necesario para limpiarla. Un tiempo prolongado de limpieza ultrasónica puede dañar la probeta. Durante los últimos 30 segundos del pulido final, deje de aplicar suspensión adicional y sustitúyala por agua para enjuagar la superficie del paño y la probeta. Si se descarta la contaminación del proceso, sustituya las superficies de pulido si están envejecidas o si algún contaminante se ha incrustado en ellas.

La incrustación ocurre cuando partículas más duras quedan incrustadas en materiales más blandos o en grietas y cavidades. El uso de un abrasivo más fijo, como MetaDi Diamond Paste, o de una superficie que retenga el abrasivo con mayor eficacia, como TexMet C, puede resolver la mayoría de los problemas. La limpieza ultrasónica de probetas con grietas o poros entre etapas puede reducir la probabilidad de incrustación.

Las colas de cometa son consecuencia de fases muy duras mal adheridas en una matriz más blanda o de poros. Los surcos unidireccionales que parten de estas partículas u orificios son fácilmente reconocibles. Para evitarlos, asegúrese de que la muestra gire durante el pulido final. Utilice paños duros sin pelo durante las etapas intermedias de pulido. Reduzca la presión aplicada y evite la lubricación excesiva. En materiales porosos, impregne los poros con epoxi o cera.