Use of X-ray radiography in finding defects in metal-matrix composite casts

Utilización de la radiografía de rayos X en la detección de defectos en moldes de composite de matriz metálica

El objetivo de los estudios realizados era establecer en qué medida la radiografía de rayos X es útil para encontrar defectos en los materiales compuestos de matriz metálica. Estos materiales presentan diversos defectos debido a su composición específica. Especialmente si tenemos en cuenta los materiales compuestos producidos con métodos de fundición. En el análisis de los resultados de los estudios se intentó establecer el grado de influencia del fenómeno de difusión electromagnética en el límite de las fases matriz/refuerzo.

INTRODUCCIÓN

La radiación penetrante que se origina en la desintegración de preparados radiactivos y en la emisión del ánodo de un tubo de rayos X se utiliza en el examen de la calidad de productos metálicos tales como las coladas. Aquí se utiliza el fenómeno de la diversificación de la absorción de esta radiación en un material examinado.

El debilitamiento de la radiación depende del grosor de un objeto radiografiado. El grado de debilitamiento de la radiación X también está relacionado con la densidad de los materiales examinados. La participación de la llamada microporosidad en un molde puede establecerse de esta manera.

Los exámenes estándar permiten detectar fracturas de coladas y macrodiscontinuidades como cavidades de gas, así como discontinuidades relacionadas con fenómenos de contracción que se producen durante la solidificación del metal [1-2].

Los avances en la construcción de maquinaria están relacionados, entre otras cosas, con la introducción de materiales compuestos de metal y cerámica fundidos. Se utilizan cada vez más en motores de combustión (pistones, culatas, bloques), diversas carcasas y bastidores (elementos para la industria del automóvil), equipos deportivos, etc. Por lo tanto, es necesario examinar la calidad de los materiales compuestos [2-4, 5]. Se utilizan los siguientes métodos: ultrasónico, de corrientes rotatorias, acústico, térmico y también de radiación penetrante.

En algunos casos se realizan estudios muy caros con radiación penetrante en tomógrafos [3, 5, 7]. El examen clásico con radiación X es un método barato y fiable de examen de materiales compuestos. También es importante el método de registro de los resultados en forma de documento.

Un material compuesto se caracteriza por una estructura compleja. Existen al menos dos materiales diferentes que funcionan como matriz y refuerzo. En el caso de los materiales compuestos fundidos, los materiales de matriz suelen ser aleaciones de Al, y también aleaciones de Mg y titanio. También se pueden encontrar aleaciones de cobre y acero. El material de refuerzo, que se presenta en forma de fibras o partículas, suele ser cerámico (carburos, óxidos, boruros) y también de carbono.