Estudio de propiedades mecánicas mediante métodos ultrasónicos. Caso fundición gris

Resumen

En el estado Táchira, Venezuela existe un grupo de pequeñas empresas fabricantes de fundición gris cuyos productos se destinan a diversos sectores de la industria regional y nacional. En la Universidad Nacional Experimental del Táchira se desarrolló una investigación, cuya primera fase, de carácter exploratorio permitió conocer, entre otras cosas, que la mayor parte de dichas empresas carece de soporte técnico apropiado para su producción y no contempla metodologías para evaluar la calidad de sus productos. Esta evaluación usualmente es abordada por medio de ensayos convencionales y destructivos, tales como: dureza, resistencia a la tracción, análisis metalográfico y otros, que implican notables inversiones en equipamiento y adiestramiento de personal, además de un alto requerimiento de tiempo. Estos procedimientos no están al alcance de las empresas fundidoras tachirenses, debido a los altos costos. Sin embargo, éstas tienen una marcada influencia económica en la industria local, por lo que resulta de interés poner a su disposición tecnologías accesibles que les permitan evaluar la calidad de sus productos. Actualmente, la industria fundidora mundial cuenta con métodos no destructivos que permiten la evaluación de sus piezas. Entre ellos destacan los ensayos ultrasónicos, que además de permitir la detección de defectos internos en un componente y emplear tiempos muy cortos en su realización, proporcionan la posibilidad de estimar propiedades y características microestructurales en los materiales, a costos bajos. Aprovechando esta tecnología, la segunda fase de la investigación apuntó a evaluar algunas propiedades mecánicas y características microestructurales de la fundición gris, producida por las empresas tachirenses, a partir de la medición de velocidad y atenuación ultrasónica. Para lograrlo, se dispuso de placas producidas en estas empresas, por colado del fundido en moldes de arena verde. Dichas placas fueron seccionadas y desbastadas para obtener las probetas requeridas en los ensayos. A pesar de la compleja microestructura que presenta la fundición gris, debido a la distribución irregular de las hojuelas de grafito, se logró desarrollar un método que permitió medir con exactitud la velocidad ultrasónica y proponer relaciones confiables entre ésta y, la dureza, resistencia a la tracción, longitud promedio de hojuela de grafito y carbono equivalente. Por su parte, las medidas de atenuación ultrasónica resultaron imprecisas aunque se vislumbran comportamientos interesantes entre ella y la estructura matriz de la fundición gris.