Liquidos Penetrantes PDF

 

Tecnología de Materiales Avanzada

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Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

Apellidos y Nombres:

LABORATORIO N° 01

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS LIQUIDOS ENSAYOS PENETRANTES Y PAR PARTICULA TICULAS S MAGNETICAS

Cruz Quea Vieri   Villagra Kevin 

Especialidad: Gestion Grupo

A

___ 

y mantenimiento de maquinaria pesada

Profesor

: 

Fecha de entrega

: 

Semestre: Grupo

 Jean. Sánchez Modulo: 

V-C_ 

Nota:  

M35313 III

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Lab. Nº :

CURSO: MECANICA DE MATERIALES

 Alumno (s): 

:

04

 

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Determinar los defectos superficiales, utilizando la propiedad de los líquidos y el efecto capilar.

 

Analizar, evaluar e interpretar las discontinuidades según los registros de inspección.

2.  Materiales de trabajo 2.1.Herramientas  

Removedor: código ASME 1-3

 

Líquido penetrante: código ASME -2(color rojo)

 

Detector revelador: código ASME -4 (color blanco)

F i g. N º1 ma mate terr i ale aless de dell ensa ensayo yo

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1.  Objetivos  

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2.2.Materiales y/o probetas

3. 

 

Eje de acero

 

Unión de soldadura

 

Brida reparada

Introducción

F i g.N º2 prob probe etas tas de tr trab abajo ajo

El análisis no destructivo con Líquidos Penetrantes se emplea generalmente  para evidenciar discontinuidades discontinuidades superficiales sobre casi todos los materiales no no porosos (o con excesiva rugosidad o escamado) escamado ) como metales, cerámicos, vidrios, plásticos, etc., característica que lo hace utilizable en innumerables campos de aplicación. El método de L.P.. se introdujo en la industria en los años que precedieron a la Segunda Guerra Mundial, L.P la causa principal fue la la necesidad de poder disponer disponer de un control válido alternativo al de Partículas Magnetizables el cual requiere, para su aplicación, materiales con características ferro magnéticas, especialmente en el campo aeronáutico.   Esta técnica, basada en el fenómeno de capilaridad, permite evidenciar de una manera rápida y confiable, discontinuidades discontinuidades abiertas a la superficie superficie (fisuras, porosidad, pliegues, pliegues,   etc.) sobre casi cualquier cualquier componente (ferrosos y no ferrosos) independientemente independientemente de la geometría y del material de la pieza.   Su origen se remonta a fines del siglo pasado en los talleres ferroviarios de Harford (EEUU) en donde se aplicaba el procedimiento de “aceite y blanqueo” para la detección de fisuras de fatiga en componentes de vagones y locomotoras.  Este técnica consistía en una buena limpieza de la pieza a ensayar con agua caliente o  

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 NaOH y su secado. Posteriormente su inmersión inmersión en una mezcla caliente de aceite (25%)   y queroseno (75%) durante algunas horas, luego de las cuales se la enjuagaba con queroseno, quitándole el exceso con trapos y papeles y secaba. El siguiente paso era el  blanqueo con cal o tiza en una suspensión alcohólica. Por último se observaba la posible posible exudación, del aceite en la cal en las zonas defectuosas.   Las características de los líquidos empleados y la falta de contraste hacían poco sensible este método.  Roberto y José Switzer en 1941 patentan pat entan un método mejorado, el que luego venden a   Magnaflux Corporation. Así, Así, con su comercialización, comienza la difusión de la técnica.   Actualmente, el E.N.D. de d e LP posee una alta sofisticación en cuanto a las características de los productos empleados pudiéndose detectar, en condiciones especiales, fisuras de espesores de décimos de micrón.  

 3.1.. V E NT  3.1 NTA A J AS  

Muy económico

 

Inspección a simple vista

   

 No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos.

 3.2.D  3.2 .DE E SV SVE E NT AJ AS  

Solo detecta fallas superficiales

 

Difícil establecimiento de patrones

 

La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos

   No

se puede inspeccionar   materiales materiales demasiado porosos

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4. 

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Materiales: Sólidos metálicos y no metálicos   4.1.Principios físicos

Capilaridad: Es la acción la acción que origina que un liquido ascienda o descienda desc ienda a través de los llamados tubos capilares.

 

Cohesión: Es la fuerza la fuerza que mantiene a las moléculas de un cuerpo a distancias cercanas unas de las otras.

 

Adherencia: Es la fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes.

 

Viscosidad: Es la resistencia la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa.

 

Tensión superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del líquido debido a la tensión no compensada de las moléculas subsuperficiales subsuperf iciales sobre la membrana superior.

4.2.Características de los líquidos penetrantes

El líquido penetrante tiene la propiedad la  propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio en la superficie del material. El penetrante ideal debe reunir lo siguiente:   

Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas.

   

Habilidad de permanecer en aberturas amplias. Habilidad de mantener  color  color o la fluorescencia.

 

Habilidad de extenderse en capas muy finas.

 

Resistencia a la evaporación.

 

De fácil remoción de la superficie.

 

De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad.

 

De fácil absorción de la discontinuidad.

 

Atoxico.

 

Inoloro.

 

 No corrosivo.

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Marco teórico 

 

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 

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 

Anti inflamable.

 

Estable bajo condiciones de almacenamiento. de almacenamiento.  

 

Costo razonable. Propiedad física

Penetrante

Revelador

Capilaridad

Alta

Baja

Tensión superficial Baja

Alta

Adherencia

Baja

Alta

Cohesión

Baja

Alta

Viscosidad

Baja

Alta

Partículas

Pequeñas

Grandes

Tensión superficial: Es una de las propiedades más importantes. Se requiere una Poder humectante: El penetrador debe ser capaz de mojar completamente la superficie del material y es una de las propiedades pro piedades más importantes. Esto se refiere al a l ángulo de contacto del líquido con la superficie, el cual debe ser lo más bajo posible.

 

Viscosidad: Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del lí líquido quido para  penetrar, aunque afecta la la velocidad  velocidad de penetración. Los penetrantes de alta viscosidad alta  viscosidad penetran  penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidades escurren muy rápido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca  profundidad; por lo tanto se recomienda una viscosidad media.

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tensión superficial baja para obtener buenas propiedades de penetración y mojado  

:

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Volatilidad: Los líquidos penetrantes no deben ser volátiles. Si existe una evaporación el proceso, el proceso,   debido tanto al desequilibrio de la formula, como a la pérdida del poder del  poder humectante. Gravedad especifica o densidad o densidad relativa: No juega un papel directo sobre el comportamiento el comportamiento de un penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se facilita el transporte el transporte de materiales extraños que tenderán a sedimentar en el fondo cuando se usan tanques abiertos. La mayoría de los líquidos penetrantes tienen densidades relativas que varían entre 0.86 y 1.06 a 16°C, por lo general la densidad es menor a 1.

 

Punto de inflamación: de inflamación: Como  Como medida de seguridad de seguridad practica  practica los líquidos penetrantes deberán poseer un punto de inflamación elevado con el fin de reducir los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamación es mayor de 95 °C y en recipientes abiertos no debe ser menor de 65 °C.

 

Inactividad química: Inactividad  química:   Los productos usados en la formulación de los líquidos  penetrantes deben se inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser ensayados y a los recipientes que los contienen.

 

Capacidad de disolución: El penetrante debe tener una elevada capacidad para contener grandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes usados y mantenerlos en solución.

5.  Método de aplicación de los líquidos penetrantes en Pruebas en  Pruebas No Destructivas

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excesiva se los productos los productos del penetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo

 

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Se aplica el líquido penetrante a la superficie de la pieza a ser examinada, permitiendo que penetre en las aberturas del material, después de lo cual el exceso del líquido es removido. Se aplica entonces el revelador, el cual es humedecido o afectado por el  penetrante atrapado en las discontinuidades de esta manera manera se incrementa incrementa la evidencia de las discontinuidades, tal que puedan ser vistas ya sea directamente o por medio de una lámpara o luz o luz negra. Tipo I = Penetrante fluorescente Tipo II = Tintas permanentes o visibles Proceso A = Penetrante lavable en agua Proceso B = Penetrante postemulsificado Proceso C = Penetrante removido con solvente Revelador seco: Grano fino se aplica por espolvoreado, rociado o sumergido. Revelador no acuoso: Es una suspensión absorbente, aplicado por rocío Revelador húmedo: Es una suspensión absorbente de polvo en agua, en agua,   se aplica por inmersión. Portátil (atomizador) 

Estacionario (inmersión) Simple vista Spoteheck (portátil) Luz negra Syglo (estacionario)

Portátil

Estacionario

Liquido penetrante Rojo

Verde (fluorescente)

Removedor

Incoloro

Incoloro

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Revelador

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Blanco

Blanco

6.  Preparación y limpieza de la pieza:

Limpiar cuidadosamente la superficie a inspeccionar de pintura, de  pintura, aceite,  aceite, grasa  grasa y otros contaminantes. Será necesario eliminar los restos de óxidos, pinturas, grasas, pinturas, grasas, aceites,  aceites, taladrinas, carbonilas, etc. Y esto se hace por   métodos métodos químicos, ya que los mecánicos, están prohibidos por la posibilidad que tiene su aplicación de tapar defectos existentes. Se pueden usar todos aquellos procesos aquellos procesos que dejen a la superficie limpia y seca; que no dañen al espécimen y que no empleen productos que sean incompatibles con los componentes. Soluciones detergentes en caliente por inmersión, desengrase en fase de vapor o desengrase mediante disolvente, son los principales métodos para eliminar grasas y aceites. Los óxidos y las carbonillas térmicas se eliminaran con desoxidantes alcalinos o ácidos y a veces, principalmente en superficies rectificadas se hace un ataque ácido a fondo que abre las grietas durante la operación. Las pinturas se eliminan con  productos cáusticos en caliente o basados en ellos.

F i g.N º4 lilimp mpii eza d de e la pieza pieza m me etáli tálica ca

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7.  Aplicación del penetrante.

Los penetrantes se aplican por inmersión, rociado con un cepillo o brocha, vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método, otro método, vertiendo  vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método que cubra la zona que se inspecciona. Será necesario obtener una película fina uniforme en toda la superficie y se deberá esperar un tiempo un tiempo llamado tiempo de penetración para que el líquido penetre en grietas. Este tiempo oscila entre los 5 y 15 minutos dependiendo del material y la clase la clase de grietas.

F i g.N º5 lílíq qui uid dos pe pene netrant trante es

F i g. g.N N º6 A Ap plilica cación ción d de e L í qui uid do pene nettr ante nte: có cód di go A ASM SM E -2

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8.  Eliminación del exceso de penetrante.

Se debe retirar la capa superficial del penetrante de forma que lo único que  permanezca sea el que se hubiera alojado a lojado en las discontinuidades. Se entiende por exceso de penetrante todo liquido que no se ha introducido en los defectos y que permanece sobrante sobre la superficie de la pieza a inspeccionar. Esta etapa es crítica y de su correcta realización dependerá el resultado final de la inspección, ya que es necesario eliminar e liminar y limpiar el exceso de penetrante de tal modo que no extraigamos el penetrante introducido en los defectos. Si no se ha eliminado  perfectamente el liquido penetrante, en la inspección final aparecerán manchas de  penetrante produciendo indicaciones falsas e incluso, el enmascaramiento de las grietas. Para saber si hemos eliminado bien el exceso de penetrante es necesario necesar io hacer una inspección visual. Es aconsejable quitar en primer lugar la mayor parte del  penetrante con trapos o papel absorbente y después eliminar el resto utilizando trapos

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F i g. g.N N º7 Apli Aplica cación ción D De etect tecto or r evela velad dor : cód códi go A ASM SME E -4

o papel ligeramente impregnados en disolvente.

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Lab. Nº :

9.  Aplicación del revelador. 9.1.Aplicar el revelador y dejarlo actuar.

El revelado es la operación que hace visible al ojo humano la posición del defecto. El revelador es básicamente un producto un  producto en polvo de compuestos químicos  blancos, inertes y con una granulometría tal que dispone de un gran poder de absorción. Una vez aplicado el revelador, hay que esperar un tiempo para que absorba el penetrante, este tiempo oscila entre 5 y 15 minutos. Durante la preparación de las piezas para la inspección es necesario secarlas después de la aplicación del revelador húmedo o eliminar el remanente antes del uso del polvo revelador seco.

F i g .N º8 iinsp nspe ección de la p pii eza 9.2.Inspección final de la pieza.

Una vez transcurrido el tiempo de revelado, se procede a la inspección de los  posibles defectos de las piezas procesadas. El tiempo de revelado depende del tipo de penetración, del revelador y del defecto, pero deberá permitirse tiempo suficiente para que se formen las

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exudar sobre el revelador hasta el punto de ocasionar la perdida de definición. El proceso de inspección se compone de tres etapas. A.  Inspección. B.  Interpretación. Interpretación.   Una regla práctica es que el tiempo de revelado nunca debe ser menor a siete minutos.  

Indicaciones relevantes. Son las causadas por discontinuidades que están generalmente presentes en el diseño. el diseño.  

 

o

Indicaciones falsas. Son el resultado de alguna a lguna forma de de contaminación  contaminación con  penetrantes, estas indicaci indicaciones ones no pueden referirse a ningún tipo de discontinuidad.

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indicaciones. La inspección se realiza antes de que el penetrante comience a

o

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Se debe llevar a cabo en razón de los productos usados en el ensayo. el  ensayo.   Tiempo de Penetración

Proceso

Tipo de discontinuidad

Tipo I Y II Tipo I Y Tipo I Y Proceso A

II

II

Proceso B Proceso C

Aluminio

Magnesio

Fundición

Porosidades

5 a 10 min

5 min

3 min

Extrusión y forja

Traslapes

 NR

10

7

Soldadura

Falta de fusión

30

5

3

Todos

Porosidades

30

5

3

Todos

Grietas

30

10

5

Grietas de fatiga

 NR

30

5

Fundición

Porosidades

15

5

3

Extrusión y forja

Traslapes

 NR

10

7

Soldadura

Falta de fusión

30

10

5

Todos

Porosidades

30

10

5

Grietas

30

10

5

Grietas de fatiga

 NR

30

7

Porosidades

30

10

5

Fundición

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Lab. Nº :

9.3.Limpieza final.

Material

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Apellidos y Nombres:

Grupo

Traslapes

 NR

10

7

Soldadura Todos

Falta de fusión Porosidades

60 60

10 10

7 7

Todos

Grietas

30

10

7

Grietas de fatiga

 NR

30

10

Fundición

Porosidades

10

5

3

Latón y

Extrusión y forja

Traslapes

 NR

10

7

 bronce

Recubrimientos

Falta de fusión

15

10

3

Todos

Porosidades

15

10

3

Grietas

30

10

3

Plásticos

Todos

Grietas

5 a 30

5

5

Vidrio

Todos

Grietas

5 a 30

5

5

Herramienta

Falta de fusión

30

5

3

con punta de

Porosidades

30

5

3

carburo

Grietas

30

20

5

NR

20 a 30

15

 NR

240

240

Titanio

Todos

y aleaciones a altas temperaturas Todos metales

Todos

Esfuerzos o Granulación

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Lab. Nº :

Extrusión y forja Acero

:

Semestre:

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Semestre: Grupo

 NR = no recomendable

Guía de Selección de Selección del proceso

PROCESO

OBSERVACIONES

TIPO I Y II Alta producción Alta  producción de artículos

A

 pequeños Alta producción de artículos

Pequeñas cantidades mojadas en canastas

B

Grandes forjas, extrusiones, etc.

B

Indicaciones mas claras y mas

grandes Alta sensibilidad para discontinuidades finas Discontinuidades superficiales,

 brillantes B

rayones, etc. Deben detectarse

Puede controlarse la profundidad de emulsificación.

Artículos con rugosidad super superficial ficial

A

Artículos con cuerdas y cuñeros.

A

El penetrante podría fijarse en las esquinas.

Artículos con rugosidad superficial super ficial

A –  B

media

La elección depende de los requerimientos de producción y sensibilidad.

Prueba por puntos.

C

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Lab. Nº :

Interna

PROBLEMA

:

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Semestre: Grupo

C

 No se dispone de agua y

C

electricidad C –   B B –  A

De preferencia el orden indicado

C

Cinco a seis repeticiones podrían ser

después del anodizado Repetir el proceso

el limite. Detección de fugas

A –   B B

9.4.Características del penetrante fluorescente

TIPO

LAVADO CON AGUA

VENTAJAS

DESVENTAJAS

La fluorescencia asegura visibilidad

Requiere luz negra y áreas obscuras.

Fácilmente lavable con agua.

 No es seguro es seguro en la detección de

Grandes cantidades de

rayones y fallas superficiales.

especímenes pequeños.

 No es seguro volver a probar. pro bar.

Superficies rugosas.

 No es seguro en superficies

Cuñeros y cuerdas.

anodizadas.

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Lab. Nº :

Se necesita equipo portátil.

Artículos anodizados, agrietados

:

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Semestre: Grupo

Amplio rango de

Ácidos y cromatos afectan la

discontinuidades.

sensibilidad.

Rápido.

Fácilmente sobre lavado.

Proceso sencillo.

El penetrante esta expuesto a

La fluorescencia asegura

Requiere luz negra y áreas

visibilidad.

obscuras.

Alta sensibilidad para

Requiere mas paso.

discontinuidades muy finas.

Requiere equipo para la

Bueno para discontinuidades

aplicación de emulsivo.

superficiales.

Difícil remoción del penetrante

Fácilmente lavable con agua

en cuerdas, cuñeros, agujeros

después de la emulsificación.

ciegos y superficies rugosas

Tiempo de penetración corto.  No puede ser fácilmente sobre lavado La fluorescencia asegura

Requiere luz negra y áreas

visibilidad

obscuras.

REMOVIDO

Portátil.

Material inflamable.

CON

 No requiere agua.

 No puede usarse en tanques

SOLVENTE

Bueno sobre piezas anodizadas.

abiertos.

Para verificación por puntos.

Difícil su empleo su empleo sobre

Las piezas pueden ser re probadas

superficies rugosas tales como fundición de magnesio.

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Lab. Nº :

la la contaminación  contaminación del agua.  agua.  

POST EMULSIFICADO

:

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10. Diagrama general de la aplicación de líquidos penetrantes

:

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`Proceso A: Penetrante fluorescente lavable con agua

:

Semestre: Grupo

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Lab. Nº :

04

 

 

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Proceso B: Penetrante fluorescente post  –  emulsificador  emulsificador

:

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Proceso C: Penetrante fluorescente removido con solvente

:

Semestre: Grupo

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Lab. Nº :

04

 

 

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Apellidos y Nombres:

Proceso C: Penetrante visible removido con solvente

:

Semestre: Grupo

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04

 

 

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Apellidos y Nombres:

Proceso A: Penetrante visible lavable con agua

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Apellidos y Nombres:

Proceso B: penetrante visible post  –  emulsificador  emulsificador

:

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Lab. Nº :

04

 

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Apellidos y Nombres:

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El método de ensayo por líquidos penetrantes puede ser usado en la inspección de materiales ferrosos y no ferrosos.  

 

Las uniones soldadas de piezas metálicas son sometidas al ensayo de líquidos penetrantes antes de que se aplique cualquier tratamiento superficial que pueda disminuir los defectos.  

 

Logramos identificar detectar las fallas al aplicar el liquido revelador. 

 

Identificamos los diferentes líquidos que se usan es este ensayo como el líquido penetrante el cleaner o limpiador y el revelador el cual permite observar con claridad las fallas. 

 

Aprendimos como usarlos y también como se ven las fallas en engranajes como también en uniones soldadas.  

 

Este ensayo nos ayuda a detectar las discontinuidades superficiales de una soldadura como: los poros, po ros, fisuras y las grietas.  

 

Durante el ensayo, se observó que las piezas metálicas presentan burbuja en la soldadura y socavaciones 

 

Se logró observar que la soldadura no es correcta en la pieza, porque  presenta deformaciones superficiales cuando cuando se aplica el revelador. 

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11. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:   

:

04

 

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INTRODUCCIÓN  Las fuerzas inusuales asociadas con los campos magnéticos han sido observadas por siglos. Los chinos observaron estas extrañas propiedades del óxido de hierro 200 años antes de Cristo, inventando la brújula. En una región de la antigua Grecia llamada Magnesia, se le conocía como magnetita y de ahí la derivación del nombre magneto .Hacia el año de 1920 se empiezan a utilizar las partículas magnéticas en la detección de discontinuidades en los componentes hechos de acero ferromagnético y hoy en día continúa siendo una de las técnicas de END más utilizadas, siendo su sensibilidad muy alta, permitiendo detectar fisuras, porosa inclusiones no-magnéticas en la superficie y en

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PARTICULAS MAGNETICAS 

la sub-superficie. 

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Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

1. 

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 Localizar y describir defectos superficiales y subsuperficiales, empleando la generación de campos electromagnéticos y a través de una pieza.  

2. 

RECURSOS 

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OBJETIVOS  

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Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

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A.  HERRAMIENTAS

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 

Dos magnetos o electroimanes. electroimanes.     Líquido que contiene co ntiene partículas fluorescentes. 

3. 

Lámpara de rayos ultravioleta.  

 

Capa que aísle la luz ultravi u ltravioleta oleta de la visible. 

B. 

MATERIALES Y/O PROBETAS 

 

Juntas soldadas.

 

Ejes.

FUNDAMENTO TEORICO  El ensayo de Partículas Magnéticas es uno de los más antiguos que se conoce,

encontrando en la actualidad, una gran variedad de aplicaciones en las diferentes industrias. industrias. Es aplicable únicamente para inspección de materiales mater iales con propiedades ferromagnéticas, ya que se utiliza fundamentalmente el flujo magnético dentro de la pieza, para la detección de discontinuidades.  Mediante este ensayo se puede lograr la detección de defectos superficiales y subsuperficiales (hasta 3 mm debajo de la superficie del material). El acondicionamiento  previo de la superficie, superficie, al igual que en las Ti Tintas ntas Penetrantes, es muy muy importante, aunque no tan exigente y riguroso.   La aplicación del ensayo de Partículas Magnéticas consiste básicamente en magnetizar la pieza a inspeccionar, aplicar las partículas magnéticas (polvo fino de limaduras de hierro) y evaluar las indicaciones producidas pro ducidas por la agrupación de las partículas en ciertos puntos. Este proceso varía según los materiales que se usen, los defectos a buscar y las condiciones físicas del objeto de inspección.  Para la magnetización se puede utilizar un banco estacionario, un yugo

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 

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electromagnético, electrodos o un equipo portátil de bobina flexible, entre otros. Se utilizan los diferentes tipos de corrientes (alterna, directa, semi-rectificada, etc.), según las necesidades de cada inspección. El uso de imanes permanentes ha ido desapareciendo, ya que en éstos no es posible po sible controlar la fuerza del campo y son muy difíciles de manipular manipular..  

Para realizar la inspección por Partículas Magnéticas existen varios tipos de materiales que se pueden seleccionar según la sensibilidad deseada, las condiciones ambientales y los defectos que se quieren encontrar. Las partículas magnéticas pueden ser:   1. Secas Fluorescentes  • Visibles (varios colores)  2. Húmedas• Fluorescentes  • Visibles (varios colores)  Los métodos de magnetización y los materiales se combinan de diferentes maneras según los resultados deseados en cada prueba y la geometría del objeto a inspeccionar. inspeccionar. 

Principios Básicos  Cuando se estudia el comportamiento de un u n imán permanente, se puede observar que éste se

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magnético que viajan a través de él y por el espacio que lo rodea, siendo cada vez más débiles con la distancia.   Si cortamos el imán en dos partes, observaremos que se crean dos do s imanes nuevos, cada uno con sus dos polos, Norte y Sur, y sus correspondientes líneas de flujo magnético. Esta característica de los imanes es la que permite per mite encontrar las fisuras abiertas a la superficie, y los defectos internos en una pieza, como co mo se explicará a continuación.   La magnetización de un material ferromagnético se puede lograr mediante la inducción de un campo magnético fuerte, desde una fuente externa de magnetización (un electroimán), o mediante el paso de corriente directamente a través de la pieza. La fuerza del campo generado es resultado de la cantidad de corriente eléctrica que se aplique y el tamaño de la  pieza, entre otras variables.  Una vez magnetizado el objeto de estudio, éste se comporta como un imán, es decir, se crean en él dos polos magnéticos Sur y Norte. Estos polos determinan la dirección de las líneas de flujo magnético, las cuales viajan de Norte a Sur. Sur.  Teniendo Teni endo la pieza magnetizada (magnetizaci (magnet ización ón residual), residua l), y/o bajo la presencia constante del campo magnético externo (magnetización continua), se aplica el polvo de limadura de hierro seco, o suspendido en un líquido (agua o algún destilado del petróleo). Donde se encuentre una perturbación o una fuga en las líneas de flujo magnético, las pequeñas partículas de hierro se acumularán, formando la indicación visible o fluorescente, dependiendo del

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compone por dos polos, Norte y Sur, los cuales determinan la dirección de las líneas de flujo

material usado. 

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 pequeños N y S en los extremos extremos del defecto (fisura, poro, in inclusión clusión no-metálica, no- metálica, etc.). En la la figura se muestra este efecto.  Al igual que en la mayoría de los Ensayos No Destructivos, en la inspección con Partículas Magnéticas intervienen muchas variables (corriente eléctrica, dirección del campo, tipo de materiales usados, etc.), las cuales deben ser correctamente manejadas por el inspector para obtener los mejores mejores resultados. Por esta razón las normas MIL, ASTM, API, AWS AWS y ASME entre muchas otras, y los manuales de mantenimiento de las aeronaves, exigen la calificación y certificación del personal que realiza este tipo de pruebas, con el fin de garantizar la confiabilidad de los resultados y así contribuir a la calidad del producto. Entre las regulaciones más conocidas de certificación de personal se encuentran: NAS-410, ISO 9712, SNT– TC–1A, ANSI/ASNT CP-189 y EN-473.  

PLAN DE TRABAJO   1.  Preparación de la pieza, limpiarla y desoxidarla, empleando Thiner o líquido

desengrasante.  2.  Aplicar un spray que contiene partículas part ículas fluorescentes.  3.  Limpiar y colocar los electroimanes sobre la pieza a realizar la prueba logrando una

separación entre los dos magnetos. 

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La perturbación o fuga del campo magnético se genera por la formación de dos polos

4. 

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la pieza ensayada. 

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES   Observaciones:

La detección de los defectos pueden hacerse visibles proyectando sobre la pieza un  polvo magnético muy fino ((hierro hierro car carbonilo bonilo o magnetita); entonces las partículas se acumulan en mayor cantidad (formando un relieve) en los lugares donde la  perturbación tiene lugar. Utilizando líquidos se facilita el desplazamiento de las partículas y se obtienen buenos resultados, sobre todo, en piezas con superficies lisas. El líquido magnético se puede aplicar: por su pulverización, por inmersión o con un pincel. Conclusiones:

El ensayo por partículas magnéticas permite detectar

discontinuidades

e

impurezas

superficiales en materiales ferromagnéticos, también es posible, con ciertas limitaciones, la detección de discontinuidades sub-superficiales.  No es aplicable a materiales no magnéticos. Se realiza en diversas formas: Método residual, continuo, seco y húmedo. El campo magnético producido por la corriente directa o alterna, difiere en muchas características. Por la corriente directa generalmente penetran la sección transversal de la pieza, mientras que los campos  producidos por la corriente corr iente alterna se limi limitan tan a la superficie y cerca de la superficie.

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4.  Empleando una lámpara de rayos ultravioleta y con ayuda de una pieza observamos

5. 

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1.   Me  Menc ncion ione e 3 aplica licacio cione ness que Ud Ud.. re rea aliz liza ará para el uso uso de tinte intes. s. La técnica de las tintas penetrantes es ampliamente aplicada en todas las fases de un  producto. Se utiliza en la etapa de fabricación después de la fundición u obtención de la materia prima inicial como control de calidad. También es muy útil verificando la presencia de grietas y otros defectos generados después de procesos de laminado en frio, extrusión, forjado, etc.  Después de realizar procesos de maquinado (torneado, (torneado , fresado, etc.), soldadura y tratamientos térmicos, la técnica de las tintas es una herramienta fundamental para garantizar la buena condición del producto.  Por otro lado, en la aviación, las industrias petroquímica, automotriz, minera y de alimentos, entre muchas otras, se usa diariamente la técnica de las tintas penetrantes como  parte esencial de los programas de mantenimiento mantenimiento preventivo de todo tipo de máquinas,

 2.  E xpli plique que sus obse obserr vaciones vi visuales suales d de e la p pii eza ensayo con ti tinte ntes. s.

 3.   ¿Cuá  ¿ Cuáll es el pri nc ncii pi o de func funcii ona nam mi ento nto del ensa nsayo por p pa artícul rtícula as magné gnétti cas?

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TEST N° 3 : ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

 previniendo fallos catastróficos catastróficos en operación.  

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El ensayo de Partículas Magnéticas es uno de los más antiguos que se conoce, encontrando en la actualidad, una gran variedad de aplicaciones en las diferentes industrias. Es aplicable únicamente para inspección de materiales con propiedades ferromagnéticas, ya que se utiliza fundamentalmente el flujo magnético dentro de la pieza, para la detección de discontinuidades.  Mediante este ensayo se puede lograr la detección de de defectos fectos superficiale superficialess y subsuperficiales(hasta subsuperficiales(has ta 3 mm debajo de d e la superficie del material). El acondicionamiento  previo de la superficie, al igual que en las Tintas Tintas Penetrantes, es muy importante, aunque no tan exigente y riguroso.   Pruebas de Partícula Magnéticas son realizadas induciendo induc iendo un campo magnético en el el material Ferromagnético (el hierro) y cubriendo la superficie con partículas de hierro (ya sea en seco o suspendidas en un líquido). Las Discontinuidades superficiales y cercanas a la superficie deformarán el campo magnético y concentrarán las partículas de hierro cerca de las discontinuidades, indicando su presencia. 

PRUEBA SE SEPARA CON DISCONTINUIDAD SUPERFICIAL

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4.   ¿Cuá  ¿ Cuále less so son n la lass lim limii tacio cione ness del uso uso de partícul rtícula as magné gnétti ca cas? s?

A fin de poder detectar discontinuidades mediante la inspección con partículas magnéticas deben satisfacerse varios requisitos:   La discontinuidad debe ser perpendicular a las líneas de flujo. Por lo que



métodos diferentes de imposición del campo magnético detectarán discontinuidades con orientaciones distintas.   La discontinuidad debe estar cerca de la superficie, o de lo contrario las líneas



de flujo simplemente se unirán en vez de escapar del material. La prueba con  partículas magnéticas es también adecuada para la localización localización de grietas gr ietas de templado, grietas por fatiga o grietas inducidas por esmerilado o rectificado, ya que todas ellas ocurren en la superficie.   La discontinuidad debe tener una permeabilidad magnética inferior a la del



metal.   Solamente se pueden probar materiales ferromagnéticos.



Desventajas:    Es aplicable solamente a materiales ferromagnéticos; en soldadura, el metal depositado debe ser también ferromagnético.  

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PRUEBA SE SEPARA DE DISCONTINUIDAD SUBSUPERFICIAL  

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  Requiere de una fuente de poder. 

  Utiliza partículas de fierro con criba de 100 mallas (0.00008 in) 



   No detectará discontinuidades que se encuentren en profundidades mayores de



1/4". 

  La detección de una discontinuidad dependerá de muchas  variables, variables, tales  tales como



la permeabilidad del material, tipo, localización y orientación o rientación de la discontinuidad, cantidad y tipo de corriente magnetizante empleada, tipo de  partículas, etc. 

  La aplicación del método en el campo es de mayor  costo. 



  La rugosidad superficial puede distorsionar las líneas de flujo.  



  Se requieren dos o más inspecciones inspecciones secuenciales con co n diferentes



magnetizaciones. 

  Generalmente después de la inspección se requiere requ iere de una desmagnetización.  



  Debe tenerse cuidado en evitar e vitar quemadas por arco eléctrico en la superficie de



la pieza con la técnica de puntas de contacto.  

  Aunque las indicaciones formadas con partículas magnéticas magnét icas son fácilmente



observables, la experiencia en el significado de su interpretación es muchas

 5.  E xpli plique que sus ob observaci servacione oness vi visuales suales e en n la a apli plicac cacii ón d de e la p prr ueb ueba a de pa parr tículas tí culas magnéticas.

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veces necesario. 

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El duraluminio es un metal plateado muy ligero. Su masa atómica es 26,9815; ttiene iene un  punto de fusión aleado de 660 ºC, un punto de ebullición de 2467 ºC y una densidad relativa de 2,7. Es un u n metal muy electropositivo (elementos químicos cuyos átomos ceden con facilidad electrones y adquieren, por tanto, t anto, carga positiva) y muy reactivo.  Por lo tanto si es posible su inspección. 

Descripción de las Partículas Magnéticas   Es un  método que utiliza principalmente corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al a l aplicarse un polvo ferromagnético produce la indicación donde exista distorsión en las líneas de flujo (fuga de campo).   Propiedad  física en la que se basa. (Permeabilidad)   

Propiedad de algunos materiales de  poder  poder  ser magnetizados. 

 

La característica que tienen las líneas de flujo flujo de d e alterar su trayectoria cuando son



interceptadas por un cambio  de permeabilidad.   Los materiales se clasifican en :   



Diamagnéticos: Son levemente repelidos por un campo magnético, se magnetizan  pobremente. 

 

Paramagnéticos: Son levemente atraídos por un campo magnético, No magnético, No se magnetizan. 

 

Ferromagnéticos: Son fácilmente atraídos por un campo magnético, se magnetizan





fácilmente. 

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Lab. Nº :

6.  E xplique pli que si es, o no e ess po posi sible ble i nspe nspecci cciona onarr piez pieza ad de ed dur uralum alumii ni nio om me ediante pa parr tí tículas culas magnéticas.



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Ferromagnéticos  •Son fácilmente magnetizables.   •Son fuertemente atraídos por un campo magnético.  •Son capaces de retener su magnetización después que la  fuerza magnetizante ha

sido removida.

Hierro, níquel, cobalto y gadolinio. •Mayoría de los aceros, inclusive inoxidables de la serie 400 y 500.   •Aleaciones de cobalto y níquel. •Aleaciones de cobre, manganeso y aluminio. aluminio.  

7.  E xpli plique que si la uti utililiza zaci ción ón de un mé méto todo do de i nspe nspecci cción ón es de dete terr mi minante nante,, o se co comp mplem leme enta con otros otr os mé métod todos. os.

En general los ensayos no destructivos proveen datos menos exactos acerca del estado de la variable a medir que los ensayos los ensayos destructivos. Sin destructivos. Sin embargo, suelen ser más baratos para el  propietario de la pieza a examinar, ya que no implican la destrucción de la misma. En ocasiones los ensayos no destructivos buscan únicamente verificar la homogeneidad y continuidad del material analizado, por lo que se complementan con los datos provenientes de los ensayos destructivos.

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encuentran resumidas en los tres grupos siguientes: Defectología. Permite Defectología.  Permite la detección de discontinuidades, d iscontinuidades, evaluación de la corrosión y deterioro por agentes ambientales; determinación de  tensiones; tensiones; detección  detección de fugas.    

Caracterización. Evaluación Caracterización.  Evaluación de las característi caracter ísticas cas químicas, estructurales, mecánicas y tecnológicas de los materiales; propiedades físicas (elásticas, eléctricas y electromagnéticas); transferencias de calor y trazado de isotermas.  

 

Metrología. Control Metrología.  Control de espesores; medidas de espesores por un solo lado, medidas de espesores de recubrimiento; niveles de llenado.  

8.   Puede utilizarse cualquier líquido como líquido penetrante. Sustente Su stente su respuesta. 

El ensayo no destructivo de liquidos penetrantes requiere de líquidos especiales, o que por lo menos cumplan algunos requisitos, por lo tanto NO cualquier cua lquier liquido puede ser utilizado en este ensayo. Las características del líquido deben ser las siguientes:  Características de los líquidos penetrantes   El líquido penetrante tiene la  propiedad propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio orificio en la superficie del material. El penetrante ideal debe reunir lo siguiente:   

Habilidad  para para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas. 

 

Habilidad de permanecer en aberturas amplias. 

 

Habilidad de mantener  color  o la fluorescencia.  

 

Habilidad de extenderse en capas muy finas. 

 

Resistencia a la evaporación.  

 

De fácil remoción de la superficie.  

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Lab. Nº :

La amplia aplicación de los métodos de ensayos no destructivos en materiales se

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Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

Apellidos y Nombres:

De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad.  

 

De fácil absorción de la discontinui d iscontinuidad. dad.  

 

Atoxico. 

 

Inoloro. 







Grupo

   No corrosivo. 



 

Antiinflamable. 

 

Estable  bajo bajo condiciones de almacenamiento. 

 

Costo razonable. 







Propiedad física 

Penetrante 

Revelador  

Capilaridad 

Alta 

Baja 

Tensión superficial 

Baja  

Alta 

Adherencia 

Baja  

Alta 

Cohesión 

Baja  

Alta 

Viscosidad  

Baja  

Alta 

Partículas 

Pequeñas 

Grandes 

 



Tensión Ten sión superficial: Es una de las propiedades mas importantes. Se requiere una tensión superficial baja para obtener buenas propiedades de d e penetración y mojado  

 



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Semestre: Grupo

Poder humectante: El penetrador debe ser capaz de mojar co completamente mpletamente la superficie

contacto del líquido con co n la superficie, el cual debe ser lo mas bajo pos posible. ible.   

Viscosidad: Viscosidad: Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del liquido para  penetrar, aunque afecta la  velocidad de penetración. Los penetrantes de alta viscosidad  penetran penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidades escurren muy rápido  y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de fectos de poca profundidad;  por lo tanto se recomienda una viscosidad media. 

 



Volatilidad: Los líquidos penetrantes no deben ser volátiles. Si eexiste xiste una evaporación evaporac ión excesiva se los  productos productos del penetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo to do el proceso, debido  proceso, debido tanto al desequilibrio de la formula, como a la perdida del poder   poder  humectante. 

 



Gravedad especifica o  densidad relativa: No juega un papel directo sobre el comportamiento de un penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas ba jas se facilita el transporte de materiales extraños que tenderán a sedimentar en el e l fondo cuando se usan tanques abiertos. La mayoría mayoría de los líquidos líquidos penetrantes tienen densidades relativas que varían entre 0.86 y 1.06 a 16°C, por lo general la densidad es menor a 1.  

 



Punto de inflamación: inflamación: Como  Como medida de seguridad  practica practica los líquidos penetrantes deberán poseer un punto de inflamación elevado con el fin de reducir los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamación es mayor de 95 °C y en recipientes abiertos no debe ser menor de 65 °C. 

 



Inactividad química: química: Los  Los productos pro ductos usados en la formulación de los líquidos penetrantes deben se inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser ensayados y a los recipientes que los contienen.  

 



Capacidad de disolución: El penetrante debe tener una elevada capacidad para contener grandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes usados y mantenerlos en solución.  

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del material y es una de las propiedades mas importantes. Esto se refiere al ángulo de



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APLICACIÓN DEL PENETRANTE. Los penetrantes se aplican por inmersión, rociado con un cepillo o brocha, vertiendo el liquido sobre la pieza o cualquier otro método, otro  método, vertiendo  vertiendo el liquido sobre la pieza o cualquier otro método que cubra la zona que se inspecciona. Será necesario obtener una película fina uniforme en toda la superficie y se deberá esperar un tiempo un tiempo llamado tiempo de penetración para que el liquido penetre en grietas. Este tiempo oscila entre los 5 y 15 minutos dependiendo del material y la clase la clase de grietas.

10 10.. Que características debe tener el material que va a ser analizado con partículas magnéticas? 

Se deben considerar cuatro propiedades     

Magnéticas.  Geométricas. 

 

Movilidad. 

 

Visibilidad  







El éxito de la prueba depende de la selección del medio y del método utilizado para el desarrollo.  Medio: Material a través del cual las dispersiones en el campo magnético se hacen visibles y que pueden aplicarse sobre la pieza en forma seca o húmeda. ( Puede existir medio seco o medio húmedo). 

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Lab. Nº :

9.   Se puede utilizar tintes penetrantes en cualquier zona del elemento a analizar?  



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Semestre: Grupo

 b) Partículas magnéticas en suspensión. suspensión.   En un vehículo: agua  y destilado del  petróleo. petróleo.  Para untarse (con brocha).   Base polím po límeros. eros.  Características del medio.  

1.  Deben tener  alta permeabilidad para  para ser fáciles de magnetizar, magnetizar, tener   baja baja retentividad  para para no ser atraídas unas a otras y evitar evitar su aglomeración.  

2.  Control de tamaño y forma: redondas y alargadas.   3.   No deben ser tóxicas.  4.  Deben estar libres de moho, grasa,   pintura, suciedad pintura, suciedad y otros materiales extraños.  5.  Deben tener buena visibilidad; visibles y fluorescentes.  

 Pueden las partículas magnéticas detectar fallas f allas internas?  11 11..  Pueden

Los defectos que se pueden dectectar son únicamente aquellos que están en la superficie o a  poca profundidad. Cuanto menor sea el tamaño del defecto, menor será la profundidad a la que podrá ser detectado.  Se utilizan para la detección det ección de discontinuidades superficiales y subsuperficiales (hasta 1/4"

ferromagnéticos.  Es sensible para la detección de discontinuidades d iscontinuidades de tipo lineal, tales como;   



Grietas de fabricación o por fatiga.  

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Lab. Nº :

a) Partículas Secas (polvo magnético seco).  

de profundidad aproximadamente, para situaciones prácticas) en materiales

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Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

Apellidos y Nombres:

 

Desgarres en caliente. 

 

Traslapes.  

 

Costuras, faltas de fusión.  

 

Laminaciones, etc. 

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



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Semestre: Grupo

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12 12.. Que problema traería el no limpiar bien la superficie antes de realizar el ensayo con tintes penetrantes? 

El éxito de cualquier ensayo con líquidos penetrantes es, en GRAN PARTE, ARTE, dependiente de que la superficie superficie se encuentre libre de cualquier contaminante contaminante que interfiriera interfiriera en el  proceso.  Todas las partes deben d eben estar LIMPIAS y SECAS antes de aplicar ap licar el penetrante y, por lo tanto, deben recibir una preparación previa adecuada.

Esta preparación incluye incluye la remoción e óxidos, capas de pintura, escoria escoria u otras cubiertas, cubiertas, y la realización de una limpieza profunda, que deje la superficie sin ningún tipo de contaminantes que pueda interferir interferir al penetrante.   Para la la remoción remoción de óxidos, escamas, escamas, etc., se pueden aplicar métodos mecánicos, tales como granallado con metales metales blandos o cepillado con cepillos de alambre blandos, blandos, siempre que la pieza tenga una dureza superior a la 49 R.C. En general no se recomienda el uso de arenado, tela e esmeril, cepillos de acero o escarpado con herramientas, pues existe el  peligro de que la deformación superficial producida por estos métodos cierra cierra las fisuras u otros defectos. Se hayan o no aplicado aplicado métodos mecanizados mecanizados o químicos químicos en la preparación de la pieza,

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Nro. DD-106 Página: 46 Código

Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

Apellidos y Nombres:

Grupo

remover todo vestigio de grasa, aceites, suciedades, polvos, etc. La norma A.S.T.M. A.S.T.M. E 165 menciona menciona distintos métodos de limpieza:

  Limpieza con detergentes



  Solvente removedor.



  Vapor desengrasante.



  Limpieza ultrasónica.



  Soplado abrasivo: Respecto a este último, último, se permite su uso cuando se



comprueba que no aplasta los los bordes de los defectos, cerrándolos, cerrándolos, o no llena los

 Mencione algunas medidas de seguridad para la manipulación del equipo de 13 13..  Mencione  partículas magnéticas. 

Consideraciones para la selección del equipo. - Tipo de corriente magnetizada. - Localización y naturaleza de la prueba. - Materiales empleados en la prueba. - Propósito de la prueba. - Área inspeccionada

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Lab. Nº :

siempre es necesario realizar la la limpieza profunda profunda de la la misma. Esta Esta limpieza limpieza debe

huecos de los mismos.  

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Semestre:

04

 

Tecnología de Materiales Avanzada

  Tema :

Nro. DD-106 Página: 47 Código

Ensayos no Destructivos Líquidos penetrantes y partículas magnéticas Nota:

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SELECCIÓN DEL MÉTODO APROPIADO DE MAGNETIZACIÓN. a. Aleación, forma y condición de la pieza.  b. Tipo de corriente magnetizada. c. Dirección del campo magnético. d. Secuencia de las operaciones. e. Valor de la densidad de flujo.

PROCEDIMIENTOS DE DESMAGNETIZACIÓN. a. Necesidad de desmagnetizar de las piezas.  b. corriente, frecuencia y orientación del campo c. Factores térmicos y precauciones. d. Necesidad de disminuir el flujo del campo.

BIBLIOGRAFÍA    http://www.isotec.com.co/portal2/index.php?id=56 

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  www.vignola.cl/ pdf 2011/ndt/7-05-20. 2011/ndt/7-05-20.pdf  

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Semestre: Grupo

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04

 

 

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Nro. DD-106 Página: 48 Código

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Apellidos y Nombres:

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Semestre: Grupo

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Lab. Nº :

magneticas.shtml  

  http://www.dinacheck.com.ar/pdf/Ensayo%20no%20destructivo%20por%20l%C3 %ADquido%20penetrante.pdf  

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