Metales
Técnicas de caracterización de materiales metálicos
Caracterización mecánica convencional
El LADICIM dispone de un conjunto de máquinas universales de ensayos mecánicos equipadas con células de carga que van desde los 2.5 kN de la máquina Zwick-Roell BT1-FR2.ST5.140 hasta los 1000 kN del equipo Instron-8505 (con capacidad dinámica) o los 1500 kN de la máquina Suzpecar-CME 150 (carga estática). Estos equipos permiten la realización de un gran abanico de pruebas tales como ensayos de tracción, ensayos de flexión, ensayos de doblado o ensayos de rotura de componentes estructurales. Algunos ejemplos de elementos habitualmente caracterizados en las instalaciones del LADICIM y para los que el laboratorio se encuentra acreditado por ENAC son: elementos de acero del armado (activo y pasivo) de hormigón, elementos de cubrición de alcantarillado o componentes de la superestructura del ferrocarril. El LADICIM dispone además de cámaras ambientales que permiten la realización de ensayos en un rango que va desde -190ºC hasta 600ºC. Adicionalmente cuenta también con otros equipamientos para la caracterización de metales como péndulos para ensayos de impacto, durómetros y microdurómetros, bancadas para la realización de ensayos de fluencia y relajación o cámaras de niebla salina para la reproducción de fenómenos de corrosión.
Caracterización de las propiedades de fractura y fatiga
El equipamiento de que dispone el LADICIM unido al conocimiento del grupo convierte a los ensayos de fractura y fatiga en una de las grandes especialidades del laboratorio. Las capacidades del laboratorio hacen que sea posible ensayar muestras de grandes espesores (en el entorno de los 100 mm), si bien el LADICIM ofrece la posibilidad de caracterizar materiales metálicos en fractura empleado vías más innovadoras basadas en el empleo de probetas reconstruidas o de pequeñas dimensiones mediante la metodología de la Master Curve (Curva Patrón). En el capítulo de caracterización en fatiga cabe destacar que el LADICIM dispone de una máquina de resonancia Zwick/Roell-Amsler 400 HFP 5100 que permite optimizar en gran medida los tiempos de este tipo de ensayos.
Ensayos miniatura
Con frecuencia existen situaciones en las que no es posible disponer de una muestra de material con las dimensiones requeridas por las normas de ensayos convencionales. En tales circunstancias puede recurrirse a técnicas de ensayo alternativas que hacen uso de probetas miniatura. Una de estas técnicas es la conocida como ensayo Small Punch o ensayo miniatura de punzonado que emplea probetas planas con un espesor de 0.5 mm. El LADICIM lleva trabajando en esta técnica –y contribuyendo a su desarrollo- más de 10 años, habiéndose aplicado con éxito para la estimación de las propiedades de tracción, de fractura e incluso de fluencia a altas temperaturas de materiales metálicos.
Microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía óptica
El LADICIM cuenta con un microscopio electrónico de barrido (SEM), marca Zeiss, modelo EVO MA 15. El voltaje de aceleración de electrones alcanza los 30 kV y la magnificación varía entre x7 y x106. Dispone de un sistema de microanálisis por espectroscopía de energía dispersiva (EDS) que permite determinar la naturaleza química de los materiales analizados. Este equipamiento representa un complemento esencial a las técnicas de caracterización mecánica, en tanto que permite conocer los micromecanismos implicados en los procesos de rotura.
El LADICIM dispone también de un microscopio óptico Olympus BX61 con una magnificación de hasta 1000 aumentos. La microscopía óptica empleada para la caracterización de metales permite, entre otras aplicaciones, identificar las fases presentes en una muestra, determinar el tamaño de grano del material o descubrir defectos del metal a escala microestructural. Todo ello contribuye también al mejor entendimiento de los procesos de rotura y deterioro de los materiales.