Inspecciones No Destructivas en Materiales: Métodos y Aplicaciones

Requisitos para la Inspección por Partículas Magnéticas

• Solo aplicable a materiales ferromagnéticos.
• La discontinuidad debe ser perpendicular a las líneas de flujo.
• La discontinuidad debe estar cerca de la superficie.
• La discontinuidad debe tener menor permeabilidad magnética que el metal base.

Procedimiento de Inspección por Líquidos Penetrantes

1. Limpieza exhaustiva de la superficie.
2. Aplicación de un líquido colorante sobre la superficie, dejándolo actuar por un tiempo determinado para que penetre en cualquier discontinuidad superficial.
3. Remoción del exceso de colorante.
4. Aplicación de una solución reveladora que reacciona con el colorante alojado en las grietas, cambiando el color del revelador o mostrando fluorescencia bajo luz ultravioleta.

Tipos de Fuentes Radiográficas

Rayos X

Un tubo emite radiación; los electrones son emitidos desde un cátodo de filamento de tungsteno (W) y acelerados con un voltaje elevado hacia el ánodo de tungsteno (W).

Rayos Gamma

Se emplea una radiación intensa de una sola longitud de onda, producida por la desintegración nuclear de materiales radioactivos. La intensidad de la radiación depende del tipo y tamaño de la fuente radioactiva.

Radiografía con Neutrones

Se utiliza una fuente de neutrones, generalmente un reactor nuclear, lo que limita su disponibilidad.

Métodos de Inspección por Ultrasonido

Método de Eco

Consiste en generar un pulso ultrasónico que se transmite a través del material. Cuando la onda elástica choca con la cara opuesta del material, una porción de la onda se refleja y regresa al transductor.

Método de Transmisión

Se genera un pulso ultrasónico en un transductor y se detecta en la superficie opuesta en un segundo transductor.

Método de Resonancia

Consiste en generar una discontinuidad de pulsos que viajan como una onda elástica a través del material. Se selecciona una longitud o frecuencia de modo que el espesor del metal sea un número entero de medias ondas, produciéndose una onda elástica estacionaria. Cualquier defecto romperá la condición de resonancia.

Descripción del Método de Transmisión Ultrasónica

Se genera un pulso ultrasónico en un transductor y se detecta en la superficie opuesta en un segundo transductor. El pulso inicial y el transmitido se registran en un osciloscopio. La pérdida de energía entre el pulso inicial y el transmitido indicará la presencia o ausencia de un defecto en el metal.

Aplicaciones del Ensayo Electromagnético

• Analizar las características de la curva de histéresis de los materiales ferromagnéticos.
• Clasificar los aceros según su composición, tratamiento térmico o dureza.
• Determinar la cantidad de ferrita en aceros inoxidables austeníticos.

Mecánica de Fracturas

Es la disciplina que estudia el comportamiento de estructuras que contienen grietas y otros pequeños defectos bajo carga. Todos los materiales tienen algunos defectos, detectables o no mediante ensayos no destructivos ordinarios. La mecánica de fracturas permite conocer el esfuerzo máximo que puede soportar un material con defectos de cierto tamaño y configuración, facilitando el diseño y la selección de materiales considerando la presencia de estos defectos.