DEFECTOLOGIA

DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS EN PROCESOS

Los procesos de fabricación involucran necesariamente un cambio en las propiedades físicas, eléctricas, magnéticas, mecánicas, etc., además de la posibilidad de formación de discontinuidades o defectos en el mismo proceso, o en servicio de las piezas o componentes que a la final constituyen la etapa final de los materiales. Dentro de los procesos de fabricación entre otros podemos mencionar los siguientes: Soldadura, Fundición y Colado, Laminación, Trefilación, Forja, tratamiento térmico, Maquinado y acabado superficial

CLASIFICACION DE LAS DISCONTINUIDADES UBICACION

• Superficiales

• Sub-superficiales

ORIGEN

• Inherentes

• Proceso

• Servicio

DISCONTINUIDADES INHERENTES

Las discontinuidades inherentes son aquellas que

resultan de su producción inicial y están seleccionadas

con la fusión y solidificación original del lingote.

INCLUSIONES Son cuerpos metálicos o no metálicos, extraños al metal fundido que suponen una falta de homogeneidad en el mismo. Pueden existir macro inclusiones y micro inclusiones. FeO, MnO, CaO, SiO2, Al2O3

RECHUPE Cavidad u oquedad originada en el lingote como consecuencia de la contracción ocurrida en el enfriamiento del metal. Se denomina “rechupe primario" el localizado en la parte de la mazarota. También puede haber otros rechupes en el cuerpo del lingote, separados del rechupe primario por una capa de metal sano, y creados con independencia del mismo, en cuyo caso se denominan como “rechupes secundarios”

POROSIDAD Se presentan como huecos de pequeño tamaño, distintos

completamente de los rechupes, localizados en el interior del lingote con mas o menos profusión, agrupados en forma de nidos. Los poros se forman durante la solidificación del lingote, por el desprendimiento de los gases disueltos en el metal líquido.

SEGREGACION Es la falta de homogeneidad de la composición química en una sección transversal del lingote solidificado, La segregación existe siempre en los lingotes y es congénita a su proceso de fabricación.

JUNTAS FRIAS

Cuando existen varios frentes de colado y la temperatura no es lo suficientemente alta para llenar todo el molde

DISCONTINUIDADES DEL PROCESO En la elaboración de los lingotes iniciales ya se originan defectos que evolucionarán en las siguientes etapas de elaboración. En las piezas moldeadas a mas de los defectos preliminares, la forma complicada que generalmente tienen estas piezas pueden dar lugar a discontinuidades típicas del proceso.

1. Aquellos introducidos durante un proceso primario, tal como laminado, forja, etc. 2. Aquello introducidos durante un proceso secundario como soldadura, maquinado 3. Aquellos introducidos durante un proceso posterior, tal como tratamiento térmico

Costuras Origen: fisuras y sopladuras en el lingote Ubicación: superficie de tochos y barras

Laminaciones Origen: inclusiones, sopladuras, rechupes porosidades. En el lingote cuando se lamina en planchas. Ubicación: interna

Hojuelas Origen: fisuras debidas a un rápido enfriamiento después del laminado. Ubicación: haz de fisuras agrupadas alrededor del centro de la barra

Inclusiones Origen: impurezas en el lingote Ubicación: interna en tochos y barras

Desalineamientos, aplastamientos Origen: matrices mal alineadas Ubicación: superficial

Pliegues Superficies onduladas cuando existe penetración excesiva por una mala relación entre el ancho de la superficie de la matriz y el yunque Fisuras de forja Origen: fisuras debidas a un enfriamiento muy rápido después del forjado Ubicación: superficial

Exceso de penetración: Se produce por efecto de un movimiento que causa la penetración del electrodo dentro de los biseles, los cuales son distribuidos en esas áreas. Causa que el material chorree al interior y puede retener escoria o no en su interior. Este defecto puede producir en soldadura de gaseoductos, desgaste por erosión.

Falta de penetración: A menudo la raíz de la soldadura no quedará adecuadamente rellena con metal dejando un. Puede ser debida a una separación excesivamente pequeña de la raíz, a un electrodo demasiado grueso, a una corriente de soldadura insuficiente, a una velocidad excesiva de pasada, penetración incorrecta en la ranura. Este defecto por lo general no es aceptable y requiere la eliminación del cordón de soldadura anterior y repetición del proceso.

Socavaduras o mordeduras de borde: La socavadura es una ranura fundida en el metal base, adyacente a la raíz de una soldadura o a la sobremonta, que no ha sido llenada por el metal de soldadura. Causas 1.-Exceso de calor -2.-Electrodo inadecuado -3.-Manipulación incorrecta - 4.-Arco muy intenso -5.-Velocidad inadecuada -

Quemado: Es una zona de la pasada de raíz donde la penetración excesiva ha causado que el aporte de la soldadura penetre dentro de la misma soplándose

Salpicaduras: Son imperfecciones consistentes en esferuelas de metal fundido depositadas aleatoriamente sobre el cordón y su vecindad. Pueden ser provocadas por humedad en el revestimiento del electrodo. Generalmente no tienen importancia respecto a la calidad de la soldadura.

Falta de fusión: Generalmente ocasionada por falta de temperatura suficiente para fundir el metal base o el cordón anterior ya sólido. En la raiz o entre pasadas. 1. Cuando falta la abertura de la raíz (intersticio) y la temperatura no es lo suficientemente elevada. 2. Por una incorrecta alineación de los elementos a soldar. 3. Por fallas en la preparación. 4. Por diferencias de espesor o diámetro. 5. Por deficiente penetración por parte del soldador al realizar la primera pasada

Inclusiones gaseosas: Por diversa razones, en el metal de soldadura fundido se formar gases que pueden quedar atrapados si no hay tiempo suficiente para que escapen antes de la solidificación de la soldadura. La formación del gas puede ser formado por reacciones químicas durante la soldadura con alto contenido de azufre en la plancha y/o en el electrodo, humedad excesiva en el electrodo en los bordes de la plancha base, el arco excesivamente corto, corriente incorrecta o polaridad inversa, corrientes de aire, limpieza prematura de la escoria al terminar una pasada, pues, no hay que olvidad que la escoria evita el enfriamiento demasiado rápido del metal fundido. La porosidad gaseosa puede producirse en forma aislada (porosidad esférica aislada) o agrupada (nido de poros), en forma alineada, etc.

Inclusiones no metálicas: La mayoría de las soldaduras contienen escorias que han sido atrapadas en el metal depositado durante la solidificación. Son depósitos de carbón, óxidos metálicos y silicatos principalmente.

Fisuras en caliente: Se producen durante la solidificación de la junta. Las causas principales de este defecto en acero al carbono no aleados o de baja aleación son: Medio o alto contenido de carbono en el metal base. Alto porcentaje de impurezas P y S en el metal base. Elevadas tensiones de contracción (depende de la mayor o menor plasticidad del material de la junta) Las fisuras en caliente se pueden manifestar en todos los materiales metálicos, ferrosos y no ferrosos. Son intergranulares y pueden tener orientaciones diversas. (LyT) Fisuras en frío: Se forman cuando el material se acerca o alcanza la temperatura ambiente. Se producen principalmente, el elevado contenido de hidrógeno en la zona fundida. En soldaduras de aceros dulces y aquellos de baja aleación con manganeso y microaleados. Las fisuras son muy pequeñas (llamadas fisuras de hidrógeno) y frecuentemente se reagrupan en un cierto número en la misma zona fundida de la junta. En aceros de elevada resistencia como los bonificados, las fisuras son generalmente más grandes pudiendo atravesar todo el cordón en dirección transversal. (TyZ)

Fisuras longitudinales

Fisuras transversales

Fisuras radiales

Fisuras de cráter

Fisuras discontinuas

Fisuras ramificadas

Porosidad Esferoidal localizada

Poros alargados

Poros alineados

Porosidad vermicular

Rechupe de cráter

Inclusión de escoria alineada

aislada de cualquier forma

Falta de fusión

Falta de penetración

Mordeduras

Mordedura de raíz

Sobre espesor excesivo

Convexidad excesiva

Exceso de penetración

Ángulo de sobre espesor incorrecto

Desbordamiento

Defecto de alineación

Defecto angular

Defecto simétrico

Rechupe de raíz

Empalme defectuoso