Principios y aplicaciones de la técnica de Difracción de electrones retro-proyectados (EBSD, Electron Back-Scattering Diffraction)

Electron Back-Scattering Diffraction (EBSD) is one of the most recent technique used to analyze the crystallography of diverse engineering materials.  in fields diverse of the materials science engineering. Its versatility and advantage over other techniques such as X-ray diffraction has allowed that researchers from all over the world, in diverse fields of material science and engineering have begun to explore it and take advantage of it. Since in Colombia this technique has not been implemented yet, which motivates to the realization of a theoretical issue and a possible application on the field of engineering parts wastage. Thus, it is expected that this paper will be useful for Colombian research groups interested in learning the fundamentals of EBSD and get motivated to use it.Finally, it is presented an EBSD application as an example, where is related the damage because of the cavitation, in function of the crystallography orientation in a nitrided duplex stainless steel in high temperature.La difracción de electrones retro-proyectados (EBSD), es una de las técnicas más recientemente utilizada en el análisis de aspectos relacionados con la cristalografía de materiales de ingeniería. Su versatilidad y ventaja frente a otras técnicas como la difracción de rayos X, ha permitido que investigadores de todo el mundo, en los más diversos campos de la ciencia e ingeniería de materiales, la hayan comenzado a explorar y sacar el máximo provecho posible. En Colombia esta técnica aún está por ser implementada, lo que ha motivado a la realización de una revisión teórica del tema, y se explica una posible aplicación en el campo del desgaste de piezas de ingeniería. De esta manera se espera contribuir para que investigadores de nuestro País adquieran una noción básica de la técnica EBSD y se motiven a usarla. Al final del texto se presenta, a modo de ejemplo, una de las aplicaciones del EBSD, donde se relaciona el daño por cavitación, en función de la orientación cristalográfica en un acero inoxidable dúplex nitrurado a alta temperatura

EL DESGASTE DE MATERIALES, ENFRENTARLO O DEJARLO DE LADO Y ASUMIR LOS RIESGOS

Este artículo pretende crear conciencia en el sector industrial acerca de la importancia que tiene el conocimiento del fenómeno del desgaste de materiales, como una de las principales fuentes, no solo de la pérdida de eficiencia de los equipos, sino de grandes pérdidas económicas. En este trabajo se plantean una serie de tópicos, unos ya estudiados rigurosamente y otros en los que falta profundizar y que son claves a la hora de entender conceptos importantes en el tema del desgaste. También se hace un recuento de los principales costos que genera este fenómeno (costos sociales y empresariales), teniendo como base estudios desarrollados en países del primer mundo y otros países como China y Brasil. En este último país, se tomó como ejemplo particular, las pérdidas generadas por concepto de reparación de equipos destinados a la generación de energía hidráulica, que sufrieron desgaste por cavitación. En la parte final, se realiza un abordaje en lo que respecta al uso de metodologías de como enfrentar problemas de desgaste y lo que deberíamos hacer en Colombia con respecto al estudio de este problema

RESISTENCIA AL DESGASTE EROSIVO-CORROSIVO DE ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS CON ALTO CONTENIDO DE NITRÓGENO

Los aceros inoxidables AISI 410 y 410S fueron nitrurados a 1100°C en atmósfera de N2 puro, ambos templados y revenidos a 200°C y 450°C. La presión de N2 usada, permitió obtener una composición superficial de nitrógeno más carbono, semejante al contenido de carbono del acero AISI 420 (tomado como material de comparación). Ensayos de desgaste erosivo-corrosivo fueron realizados a diferentes temperaturas, usando un medio acuoso, compuesto por agua de mar sintética y partículas de cuarzo. Los resultados mostraron, que el nitrógeno mejoró la resistencia al desgaste de los aceros inoxidables estudiados, ya que presentarón menores pérdidas de masa en las diferentes condiciones de ensayo

Relación entre textura y propiedades mecánicas y de superficie del acero inoxidable duplex UNS S31803 (45N) nitrurado a alta temperatura

Se estudió la relación entre dureza, resistencia a la cavitación (en sus primeras etapas), y la textura cristalográfica de un acero inoxidable duplex (UNS S31803 llamado de 45N), transformado en inoxidable austenítico por tratamiento térmoquímico de nitruración gaseosa a alta temperatura. Usando la técnica de difracción de electrones retroproyectados (Electron Backscattering Diffraction - EBSD), fue posible generar un patrón de textura del material (mapa EBSD), el cual se utilizó para apoyar el análisis de la evaluación de la dureza y la resistencia a la cavitación en diferentes granos, pertenecientes a familias de planos atómicos de bajo índice. Las medidas de dureza y cavitación fueron realizadas usando las técnicas de microdureza y cavitación ultrasónica. Estas técnicas permitieron correlacionar la dureza y la resistencia a la cavitación del acero estudiado, con la textura del material.The relation between hardness, cavitation resistance and texture in an AISI-SAE S31803 (45N) duplex stainless steel, transformed in austenitic stainless by gas nitriding heat treating at high temperature was studied. EBSD - Electron Backscattering Diffraction Technique was used to characterize the texture of the material. Hardness and cavitation resistance were evaluated in grains with various surface orientations of (111), (101) and (001) by using microhardness and ultrasonic cavitation technicals. With these techniques it was possible to establish a relation between hardness and cavitation resistance as a function of the texture of the material

Relación entre textura y propiedades mecánicas y de superficie del acero inoxidable duplex uns s31803 (45n) nitrurado a alta temperatura

Se estudió la relación entre dureza, resistencia a la cavitación (en sus primeras etapas), y la textura cristalográfica de un acero inoxidable duplex (UNS S31803 llamado de 45N), transformado en inoxidable austenítico por tratamiento térmoquímico de nitruración gaseosa a alta temperatura. Usando la técnica de difracción de electrones retroproyectados (Electron Backscattering Diffraction - EBSD), fue posible generar un patrón de textura del aterial (mapa EBSD), el cual se utilizó para apoyar el análisis de la evaluación de la dureza y la resistencia a la cavitación en diferentes granos, pertenecientes a familias de planos atómicos de bajo índice. Las medidas de dureza y cavitación fueron realizadas usando las técnicas de microdureza y cavitación ultrasónica. Estas técnicas permitieron correlacionar la dureza y la resistencia a la cavitación del acero estudiado, con la textura del material

Estudio del desgaste erosivo por cavitación a nivel del tipo de límites y orientación cristalina de los granos en un acero inoxidable austenítico de alto nitrógeno

En este trabajo se estudió el efecto que tiene el tipo de límites y la orientación cristalina de los granos, sobre la resistencia al desgaste erosivo por cavitación (E-C), en un acero inoxidable austenítico con 0,9% en peso de nitrógeno,. Este acero fue obtenido a partir de la nitruración gaseosa en alta temperatura de un acero inoxidable duplex UNS S31803. Las muestras fueron ensayadas a cavitación vibratoria en agua destilada durante 64 h. Los ensaios fueron periodicamente interrumpidos para medir la pérdida de masa y hacer el seguimiento del daño superficial de las muestras con ayuda de un microscopio electrónico de barrido (MEB). El tipo de límites de grano fue obtenido por medio de la técnica de difracción de electrones retro-proyectados (EBSD). Los resultados mostraron que el tipo de límites de grano, conocidos como maclas (CSL >-3), tiene el peor comportamieto frente a la E-C, y que el tipo de granos con orientación cristalina (101), presenta el mejor comportamiento frente a este tipo de desgaste

Estudio del desgaste erosivo por cavitación a nivel del tipo de límites y orientación cristalina de los granos en un acero inoxidable austenítico de alto nitrógeno

En este trabajo se estudió el efecto que tiene el tipo de límites y la orientación cristalina de los granos, sobre la resistencia al desgaste erosivo por cavitación (E-C), en un acero inoxidable austenítico con 0,9% en peso de nitrógeno,. Este acero fue obtenido a partir de la nitruración gaseosa en alta temperatura de un acero inoxidable duplex UNS S31803. Las muestras fueron ensayadas a cavitación vibratoria en agua destilada durante 64 h. Los ensaios fueron periodicamente interrumpidos para medir la pérdida de masa y hacer el seguimiento del daño superficial de las muestras con ayuda de un microscopio electrónico de barrido (MEB). El tipo de límites de grano fue obtenido por medio de la técnica de difracción de electrones retro-proyectados (EBSD). Los resultados mostraron que el tipo de límites de grano, conocidos como maclas (CSL >-3), tiene el peor comportamieto frente a la E-C, y que el tipo de granos con orientación cristalina (101), presenta el mejor comportamiento frente a este tipo de desgaste

Relación entre textura y propiedades mecánicas y de superficie del acero inoxidable duplex uns s31803 (45n) nitrurado a alta temperatura

Se estudió la relación entre dureza, resistencia a la cavitación (en sus primeras etapas), y la textura cristalográfica de un acero inoxidable duplex (UNS S31803 llamado de 45N), transformado en inoxidable austenítico por tratamiento térmoquímico de nitruración gaseosa a alta temperatura. Usando la técnica de difracción de electrones retroproyectados (Electron Backscattering Diffraction - EBSD), fue posible generar un patrón de textura del aterial (mapa EBSD), el cual se utilizó para apoyar el análisis de la evaluación de la dureza y la resistencia a la cavitación en diferentes granos, pertenecientes a familias de planos atómicos de bajo índice. Las medidas de dureza y cavitación fueron realizadas usando las técnicas de microdureza y cavitación ultrasónica. Estas técnicas permitieron correlacionar la dureza y la resistencia a la cavitación del acero estudiado, con la textura del material