{ "title": "Metalografía de recubrimientos de zinc", "kind": "reference", "company": "Struers", "category": "Lapping, honing & superfinishing", "parameters": { "Language": "Español" }, "language": "es", "source_url": "https://www.struers.com/es/knowledge/materials/thermal-spray-coatings", "content_html": "

Preparación metalográfica de recubrimientos térmicos con spray

Los recubrimientos térmicos por pulverización se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones, pero pueden ser difíciles de preparar para la investigación metalográfica. ¿Cuáles son los principales desafíos al preparar recubrimientos térmicos por pulverización y cómo se pueden superar?

Descargue la nota de aplicación completa

\"\"

Principales características de los recubrimientos térmicos con spray

Los recubrimientos térmicos con spray se aplican a un substrato a fin de obtener una calidad superficial específica, que por naturaleza no tiene. Así la potencia por volumen proviene del substrato, mientras que el revestimiento añade unas cualidades superficiales adicionales como resistencia a la corrosión, al calor o al desgaste.

La pulverización térmica se inventó a principios de los años 1900 mediante el uso de zinc para \"metalizar\" substratos y protegerlos ante la corrosión. En la actualidad, se utilizan múltiples materiales para dichos recubrimientos con spray, tales como cerámica, carburos, compuestos o metales. Y los recubrimientos térmicos con spray se utilizan con frecuencia en la industria aeronáutica y de generación de electricidad en secciones y piezas nuevas o modificadas.

Preparación metalográfica de recubrimientos térmicos con spray

La metalografía de los recubrimientos térmicos con spray puede tener varias finalidades, tales como: definir, monitorizar y controlar las condiciones de pulverización para el control de calidad; realizar un análisis de fallos o ayudar en el desarrollo de nuevos productos. El procedimiento normalmente implica el revestimiento del cupón de prueba para definir y optimizar el proceso de la parte a pulverizar. Las secciones de este cupón de prueba se preparan después metalográficamente y se examinan para evaluar:

\n\n

Existen múltiples materiales de revestimiento diferentes, a veces con combinaciones inusuales. Por lo tanto, es importante saber qué revestimiento y material del substrato se está preparando para el análisis ya que esto ayudará a predecir el comportamiento de los materiales ante la abrasión mecánica. Ya que diferentes procesos de pulverización ofrecen diferentes densidades y estructuras de revestimiento, también es importante saber qué método de pulverización se va a utilizar en una muestra concreta para estimar la porosidad esperada, así como el contenido de óxido.

Dificultades en la preparación de los recubrimientos térmicos con spray

Cómo estimar la porosidad real en un revestimiento pulverizado y preparado metalográficamente sigue siendo un tema de discusión, ya que el esmerilado y el pulido metalográficos, si no se realizan correctamente, pueden introducir artefactos que no formen parte de la estructura de revestimiento.

Por ejemplo, en revestimientos metálicos o cerámicos/metálicos, el metal más blando se arrastra a los poros durante el esmerilado y, si no se pule adecuadamente, puede tapar la verdadera porosidad. En comparación, los revestimientos cerámicos son quebradizos y, durante el esmerilado, se desprenden partículas de su superficie. Si no se pulen correctamente, estas partículas desprendidas podrán malinterpretar una porosidad alta.

En general, las dificultades comunes con la preparación de recubrimientos térmicos con spray en el proceso metalográfico incluyen:

Corte: La sujeción de piezas recubiertas durante el proceso de corte puede introducir fracturas en los revestimientos más frágiles o comprimir los que son muy blandos.

Embutición: Las resinas de embutición en frío con una contracción alta pueden ocasionar daños en los revestimientos con una adhesión débil al substrato; debido a la hendidura de contracción el revestimiento carece del soporte de la resina, lo que puede producir una delaminación del revestimiento durante el esmerilado y pulido.

Esmerilado y pulido: El redondeo de bordes puede generar un pulido irregular y una malinterpretación posterior de la densidad del recubrimiento. Además, el relieve entre el recubrimiento y el substrato crea una sombra que se puede malinterpretar.

\n

\"Thermal
Fig. 1: Recubrimiento cerámico pulverizado, con pulido insuficiente

\n

\"Thermal

\n

Fig. 2: Mismo recubrimiento que en la Fig. 1, pero pulido correctamente

\n

\"Thermal
Fig. 3: El redondeo de bordes puede generar un pulido irregular y una malinterpretación posterior de la densidad del recubrimiento. En ese caso, un pulido incorrecto sugiere menos porosidad en el medio del recubrimiento.

\n

\"Thermal

Fig. 4: El relieve entre el recubrimiento y el substrato crea una sombra que se puede malinterpretar. En ese caso, un recubrimiento con spray de carburo sinterizado WC/Co con relieve muestra una línea oscura en interfaz de resina/recubrimiento.

Preparación de recubrimientos térmicos por pulverización: Corte y embutición

Corte de recubrimientos térmicos con spray

\n

Al seleccionar el disco de corte, el principal factor a considerar es el material del substrato (que normalmente es metálico). No obstante, para evitar daños en las partículas quebradizas del revestimiento, se prefiere el uso de un disco más blando frente a uno más duro, sobre todo al cortar piezas con revestimientos cerámicos. Incluso si el revestimiento es cerámico, esto constituye sólo un pequeño porcentaje del total del área de la sección transversal y no necesita cortarse con un disco de corte de diamante. Normalmente el corte se puede realizar con un disco de óxido de aluminio blando. Si el revestimiento cerámico es muy grueso y denso, se propone utilizar un disco de corte de diamante con ligante de resina como alternativa.

Es posible que las fracturas resultantes del corte aparezcan en el revestimiento tras el pulido final. Si fuera así, se debe volver a esmerilar y pulir la muestra. Si la fractura se debe al corte, por lo general desaparecerá. Si es inherente al revestimiento, volverá a aparecer o aparecerán fracturas en otras áreas del revestimiento.

Consejo: Cómo proteger los revestimientos frágiles o muy blandos
El uso de una pieza fina de espuma de poliestireno entre los dispositivos de sujeción y la muestra puede ayudar a proteger los revestimientos más quebradizos y blandos frente a daños.

Consejo: Cómo evitar la delaminación
Al cortar piezas diferentes a los cupones de prueba, el corte se debe realizar del revestimiento al substrato y no al revés, ya que ello evitará que el disco de corte dañe el revestimiento curvándolo con la posterior delaminación del substrato.

Consejo: Cómo proteger los revestimientos frágiles
Realice la impregnación al vacío con resina epoxi de embutición en frío antes de cortar para proteger los revestimientos frágiles o finos durante el proceso de corte. Las piezas cortadas se pueden volver a embutir antes del esmerilado y pulido.

\n

\"Thermal
Fig. 5: Fractura entre un recubrimiento de pulverización por plasma y el substrato, resultante del corte. 

\n

\"Thermal
Fig. 6: Fracturas introducidas al cortar

Embutición de recubrimientos térmicos con spray

Evite la embutición de compresión en caliente ya que daña fácilmente los revestimientos con spray. En su lugar, le recomendamos la embuticiónen frío con resina epoxi (ProntoFix, EpoFix, CaldoFix-2). Las resinas de embutición en frío con una contracción alta pueden ocasionar daños en los revestimientos con baja adherencia al sustrato.

En general, se recomienda utilizar la impregnación al vacío en todos los revestimientos. La profundidad de la impregnación varía según el grado de porosidad y las interconexiones entre los poros. Los revestimientos muy porosos pueden ser más fáciles de impregnar, frente a los más densos, y los revestimientos con una porosidad inferior al 10 % no se impregnarán satisfactoriamente.

Consejo: Cómo distinguir huecos
Puede resultar difícil distinguir huecos rellenos de resina de embutición translúcida o transparente de los elementos estructurales del revestimiento. Por eso es de gran ayuda el uso de tintes fluorescentes (Epodye) en la resina de embutición en frío. Así el tinte teñirá de amarillo los huecos al usar un filtro azul de paso largo y uno naranja de paso corto. (Esta técnica no es aplicable a los revestimientos cerámicos, ya que las cerámicas son translúcidas y la totalidad del revestimiento aparece fluorescente).

\n

\"Thermal
Fig. 7: Daño en recubrimiento con spray cerámico debido a embutición de compresión en caliente

\n

\"Thermal
Fig. 8: Mismo recubrimiento que en la Fig. 9; embutición en frío

\n

\"Thermal
Fig. 9: Recubrimiento de pulverización por plasma WC/Co en campo claro

\n

\"Thermal
Fig. 10: Mismo recubrimiento que en la Fig. 11, en luz fluorescente

\n

Obtener más información

\n\n

 

Preparación de recubrimientos térmicos con spray: Esmerilado y pulido

Como regla general, el esmerilado plano se debería iniciar con la lámina/papel de carburo de silicio más fina posible. Esto evitará la aparición de una porosidad artificial al fracturar partículas quebradizas.

No obstante, existen excepciones:

\n\n

Con independencia del método utilizado, el primer paso de preparación debe orientarse a eliminar cualquier fractura resultante del corte, sin introducir nuevos daños por un esmerilado plano tosco. Al evaluar el método de preparación óptimo, pruebe tanto el esmerilado con carburo de silicio como con diamante para ver cuál es más idóneo en ese caso concreto.

\n

Esmerilado fino

\n

Se aconseja realizar el esmerilado fino con diamante en un disco de esmerilado fino compuesto. Así se conservará la planitud tras el esmerilado, a la vez que se obtiene una buena tasa de eliminación.

\n\n

Pulido

\n

Para la eliminación del metal con manchas, se recomienda un pulido minucioso de la muestra con un paño de seda (MD-Dur o MD-DAC).

\n

Pulido final

\n

Los revestimientos metálicos se pueden someter a un pulido fino con un diamante de 1 µm o sílice coloidal (OP-U NonDry) en un paño suave. No se recomienda utilizar la suspensión de sílice coloidal OP-S NonDry en el pulido de revestimientos metálicos ya que se genera demasiado relieve. No obstante, la suspensión OP-S NonDry está indicada para el pulido final de revestimientos cerámicos, ya que ofrece un buen contraste en la estructura.

Al evaluar el método de preparación óptimo, pruebe tanto el esmerilado con carburo de silicio como con diamante. En algunos casos se puede preferir diamante de 1 µm a la sílice coloidal.

\n

\"Thermal

\n

\"Thermal

\n

Obtener más información

\n

Ejemplo 1: Recubrimiento metálico con spray

\n

\"Thermal
Fig. 11: Ejemplo 1: Recubrimiento metálico con spray. Después del esmerilado fino 

\n

\"Thermal
Fig. 12: Ejemplo 1: Recubrimiento metálico con spray. Pulido con 3 µm

\n

\"Thermal

\n

Fig. 13: Ejemplo 1: Recubrimiento metálico con spray. Después del esmerilado final

\n

Ejemplo 2: Recubrimiento cerámico con spray

\n

\"Thermal
Fig. 14: Ejemplo 2: Recubrimiento cerámico con spray. Después del esmerilado fino

\n

\"Thermal
Fig. 15: Ejemplo 2: Recubrimiento cerámico con spray. Pulido con 3 µm

\n

\"Thermal
Fig. 16: Ejemplo 2: Recubrimiento cerámico con spray. Después del pulido final

Ataque de recubrimientos térmicos con spray

El ataque se utiliza a menudo en los recubrimientos térmicos con spray como la principal estructura que se puede observar tras el pulido final. Sin embargo, si fuera preciso investigar la estructura metálica en detalle, se precisará dicho ataque.

Como regla general, los reactivos recomendados para un material específico también se pueden utilizar en los recubrimientos con spray del mismo material. Por lo general, el ataque será más homogéneo si el substrato es similar al material del revestimiento.

Los revestimientos pulverizados en una atmósfera controlada tienen una cantidad menor o inexistente de óxidos, y es difícil reconocer la estructura revestida. Por ello, este tipo de revestimientos se debe contrastar con un ataque químico.

El recubrimiento pulverizado al vacío en superaleaciones de níquel y cobalto se puede grabar con las mismas soluciones utilizadas para el substrato o con un grabado electrolítico con 10 % de ácido oxálico acuoso.

Los recubrimientos que contienen molibdeno se pueden revelar utilizando la siguiente solución de ataque:

\n\n

DESCARGUE LA NOTA DE APLICACIÓN INCLUYENDO LOS MÉTODOS DE PREPARACIÓN

Resumen

Los recubrimientos térmicos con spray se utilizan ampliamente en varias industrias para que un material adopte una calidad o función superficial específica; por lo general para mejorar la resistencia del substrato a la corrosión, al calor o al desgaste. La metalografía se utiliza a menudo para estimar la porosidad, los óxidos y las partículas no fundidas, así como la adherencia al substrato.

Las recomendaciones clave para preparar los recubrimientos térmicos con spray en el proceso metalográfico incluyen:

\n\n

Infórmese sobre el resto de materiales

\n

Si desea más información sobre la materialografía del resto de materiales, consulte nuestra página de materiales.

Metalografía de recubrimientos de zinc | Struers.com

Obtenga toda la información que necesita sobre la metalografía de los recubrimientos por proyección térmica, incluyendo cómo superar las dificultades en la preparación metalográfica, con la experiencia y el conocimiento de Struers, los expertos en materialografía más destacados del mundo.

", "summary": "Obtenga toda la información que necesita sobre la metalografía de los recubrimientos por proyección térmica, incluyendo cómo superar las dificultades en la preparación metalográfica, con la experiencia y el conocimiento de Struers, los expertos en materialografía más destacados del mundo.", "sections": [], "updated_at": "2026-10-17" }