TFG-Inmaculada Olmo

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Proyecto Fin de Grado 
Grado de Ingeniería en Tecnologías 
Industriales 
 
Estudio metalográfico de aceros empleados 
para impartir docencia en Ingeniería de 
Materiales. 
Autor: Inmaculada Olmo Rendón 
Tutor: Prof. Dr. D. Laureano Soria Conde 
Dep. de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del 
Transporte 
Escuela Técnica Superior de Ingeniería 
Universidad de Sevilla 
Sevilla, 2017 
 
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Proyecto Fin de Grado de 
Ingeniería en Tecnologías Industriales 
 
 
 
 
 
Estudio metalográfico de aceros empleados 
para impartir docencia en Ingeniería de 
Materiales. 
 
 
 
 
Autor: 
Inmaculada Olmo Rendón 
 
 
Tutor: 
Prof. Dr. D. Laureano Soria Conde 
 
 
 
 
Dep. de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte 
Escuela Técnica Superior de Ingeniería 
Universidad de Sevilla 
Sevilla, 2017 
 
 
 
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Trabajo Fin de Grado: Estudio metalográfico de aceros empleados para impartir docencia en 
Ingeniería de Materiales. 
 
Autor: Inmaculada Olmo Rendón 
Tutor: Prof. Dr. D. Laureano Soria Conde 
 
El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes 
miembros: 
Presidente: 
 
 
Vocales: 
 
 
 
Secretario: 
 
 
 
Acuerdan otorgarle la calificación de: 
 
 
 
El Secretario del Tribunal: 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AGRADECIMIENTOS 
 
En primer lugar, quiero darle las gracias al Prof. Dr. D. Laureano, quien me ha dado el 
voto de confianza que necesitaba, gracias al cual he crecido tanto intelectualmente como 
personalmente. Gracias por abrirme camino a este fantástico mundo de la ingeniería y hacerme 
un hueco en la empresa. También quiero agradecerles a Manuel, Ismael y Fernando, con 
quienes he tenido el placer de trabajar, por dedicarme su tiempo, enseñarme y hacerme sentir 
como una más en tan poco tiempo. 
También cabe destacar a Mercedes, por ser una gran maestra, por enseñarme todo lo que 
sabe, dedicarme tanto tiempo y por su paciencia. 
A mi gran familia, a mis padres y hermanas que tanto apoyo me han dado en estos años, 
y a mis amigos que siempre han estado ahí, apoyándome, a pesar de la distancia, a pesar de no 
coincidir en horarios ni en asignaturas, a pesar de no tener tanto tiempo como hubiera querido 
para estar con ellos… gracias a todos por ayudarme a evolucionar. 
Por último, pero no menos importante, gracias Ale, por no dejar que me rinda, por 
hacerme ver que no existen los límites. 
 
Gracias a todos por formar parte de esta gran etapa de mi vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMEN 
Este trabajo trata, tal y como su nombre indica, del estudio de la metalografía de los 
aceros usualmente empleados para impartir docencia en ingeniería de materiales. 
Para ello, se comenzará por una breve introducción teórica con el fin de repasar algunos 
conocimientos básicos sobre los que se enfoca este trabajo. Después se procederá a explicar, de 
forma detallada, todas las etapas que se llevan a cabo desde la recepción de la pieza hasta la 
inspección final de las probetas en el microscopio. A partir de dichas probetas, se pretende 
recorrer el diagrama de los aceros de tal modo que se concluya con una clara visión de las 
microestructuras más usuales que se pueden encontrar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11 
 
ÍNDICE 
 
AGRADECIMIENTOS 7 
RESUMEN 9 
ÍNDICE 11 
ÍNDICE DE TABLAS 14 
ÍNDICE DE FIGURAS 16 
1 INTRODUCCIÓN 20 
1.1. Objetivo 21 
1.2. Bases teóricas 21 
1.2.1. Metales a estudio: Aceros 21 
1.2.2. Diagrama de los aceros 23 
1.2.2.1. Fases 23 
1.2.2.2. Transformaciones invariantes. 24 
1.2.2.3. Tratamientos térmicos 26 
2 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA COLECCIÓN METALOGRÁFICA 31 
2.1. Selección de la probeta metalográfica de acero 31 
2.2. Corte 32 
2.2.1. Corte con sierra 32 
2.2.2. Corte con disco abrasivo 33 
2.2.2.1. Discos abrasivos 34 
2.2.3. Fluidos para el corte 37 
2.2.4. Recomendaciones para realizar el corte 37 
2.2.5. Problemas que pueden darse en el corte y soluciones 38 
2.3. Empastillado, montaje de la pieza. 38 
2.3.1. Embutición en caliente 40 
2.3.1. Montaje en frío: Reacción química 44 
2.4. Marcado del montaje y almacenamiento 46 
2.5. Desbaste 46 
2.5.1. Abrasivos usados para el desbaste 48 
2.5.2. Solución de problemas en la operación de desbaste 50 
2.6. Pulido 51 
2.6.1. Abrasivos para el pulido 53 
2.6.2. Resolución de posibles problemas del Pulido 54 
2.7. Ataque 55 
2.7.1. Ataque químico 57 
2.7.2. Ataque en color 58 
2.7.3. Ataque electrolítico 63 
3 ANÁLISIS MICROGRÁFICO 65 
Tras todas estas operaciones, se concluye la etapa de preparación de la muestra. Por lo que se 
procede al análisis micrográfico de la misma cuyo objetivo es estudiar su microestructura. 65 
3.1. Microscopio metalográfico 65 
3.2. Examen metalográfico 65 
3.2.1. Aceros de muy bajo contenido en carbono 66 
 
12 
 
3.2.2. Aceros de bajo contenido en carbono 69 
3.2.3. Aceros contenido medio en carbono 70 
3.2.4. Aceros eutectoides 84 
2.3.5. Aceros hipereutectoides 87 
4 BIBLIOGRAFÍA 97 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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14 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1: Influencia de los elementos en las características de los aceros. 22 
Tabla 2: Efectos de los elementos en el acero. 22 
Tabla 3: Aplicaciones de los discos abrasivos convencionales en función del tipo de grano. 35 
Tabla 4: Tabla de problemas de corte con abrasivo. 38 
Tabla 5: Tipos de resinas para el montaje. 40 
Tabla 6: Resolución de problemas en el montaje en caliente. 44 
Tabla 7: Abrasivos más usados y propiedades. 48 
Tabla 8: Problemas que se pueden dar en el desbaste y soluciones. 51 
Tabla 9: Tabla de resolución de problemas del pulido. 55 
Tabla 10: Reactivos para ataque químico. 58 
Tabla 11: Valores de dureza de los ensayos. 78 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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16 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1: Diagrama Fe-C. Tema 1, Apuntes de Materiales Metálicos, Cintas J. 23 
Figura 2: Estructuras CCI a la izquierda y CCC a la derecha. 24 
Figura 3: Transformaciones invariantes presentes en el diagrama metaestable. En Ciencia e 
Ingeniería de los materiales, por Montes, J.M. Cintas, J. Cuevas, F.G. (2016). 25 
Figura 4: Esquema de las transformaciones invariantes y temperatura a la que se dan. 25 
Figura 5: Perfiles de evolución de temperatura frente a tiempo en diferentes tratamientos 
térmicos para aceros. 26 
Figura 6: Temperatura de austenización para realizar el recocido. 27 
Figura 7: Efectos sobre el diagrama del enfriamiento del normalizado. En Ciencia e Ingeniería 
de los materiales, por Montes, J.M. Cintas, J. Cuevas, F.G. (2016). 28 
Figura 8: Temperatura de calentamiento de los tratamientos térmicos. Fuente: Apuntes 
Materiales Metálicos, Tema 4, J. Cintas. 29 
Figura 9: Sierra de corte manual a la izquierda. Sierra de corte semiautomática a la derecha. 32 
Figura 10: Máquina de corte de precisión. 33 
Figura 11: Máquina de corte convencional. 34 
Figura 12: Discos abrasivos. 36 
Figura 13: Colocación correcta de una muestra con revestimiento. 38 
Figura 14: Baquelita roja y verde y resina epoxy (color negro). 41 
Figura 15: Método para rellenar con la resina. 41 
Figura 16: Pastilla con capa deresina epoxy y el resto de baquelita. 42 
Figura 17: Prensa de embutición en caliente. 43 
Figura 18: Muestras montadas en caliente. 43 
Figura 19: Ejemplo de montaje en frío de una macrografía. 45 
Figura 20: Probetas montadas en frío. 45 
Figura 21: Lápiz grabador. 46 
Figura 22: Representación del ratio de abrasión frente al tamaño del abrasivo. (Fuente: ASM 
Handbook Volume 9) 49 
Figura 23: Papeles de carburo de silicio. 50 
Figura 24: Máquinas para el pulido, a la derecha una semiautomática con soporte de muestras y 
a la izquierda una más manual. 52 
Figura 25: Paño de pulido para alúmina a la izquierda e imagen SEM de las fibras. 53 
Figura 26: Principio del ataque de una muestra. 56 
Figura 27: Ataque en color ferrita. 59 
Figura 28: Ataque en color de ferrita. 60 
Figura 29: Ataque en color de ferrita. 60 
Figura 30: Ataque en color de un acero dúplex 61 
Figura 31: Ataque en color de un acero dúplex 61 
Figura 32: Cordón de soldadura 1. 62 
Figura 33: Cordón de soldadura 2. 62 
Figura 34: ZAT del cordón de soldadura 2. 63 
Figura 35: Equipo para el ataque electrolítico. 64 
Figura 36: Microscopio metalográfico. 65 
 
17 
 
Figura 37: Ubicación de hierro dulce en el diagrama metaestable y esquema de la 
microestructura. 66 
Figura 38: Acero de muy bajo contenido en carbono (0.01%C). 67 
Figura 39: Acero de muy bajo contenido en carbono (0.01%C). 67 
Figura 40: Acero de muy bajo contenido en carbono (0.01%C). 68 
Figura 41: Micrografía a color de un acero de muy bajo contenido en carbono con cementita 
terciaria. 68 
Figura 42: Ubicación en el diagrama Fe- Fe3C. 69 
Figura 43: Acero F111. 69 
Figura 44: Acero F111. 70 
Figura 45: Ubicación en el diagrama Fe-Fe3C. 70 
Figura 46: Acero F125, revenido. 71 
Figura 47: Acero F125, revenido. 71 
Figura 48: Condiciones de tratamiento térmico de temple y revenido. En Norma UNE 36012-75
 72 
Figura 49: Acero F125, Recocido 840ºC- 1h. 72 
Figura 50: Acero F125, Normalizado 840ºC-1h. 73 
Figura 51: Acero F125, Templado 840ºC-1h. 73 
Figura 52: Acero F125, Recocido 950ºC-1h. 74 
Figura 53: Acero F125, Normalizado 950ºC-1h. 74 
Figura 54: Acero F125, Templado 950ºC-1h. 75 
Figura 55: Acero F125, Recocido 950ºC-2h. 75 
Figura 56: Acero F125, Normalizado 950ºC-2h. 76 
Figura 57: Acero F125, Templado 950ºC-2h. 76 
Figura 58: Acero F125, Normalizado 850ºC-30min a la izquierda y 900ºC-30min a la derecha.
 77 
Figura 59: Acero F125, Normalizado 950ºC-30 min a la izquierda y 1000ºC-30 min a la 
derecha. 77 
Figura 60: Acero F125, Normalizado 1050ºC-30min. 78 
Figura 61: Acero F125, primero recocido a 1000ºC-30min y luego normalizado a 850ºC-30min.
 79 
Figura 62: Acero F114, Recocido 1050ºC-30 minutos. 79 
Figura 63: Acero F114, Recocido 1050ºC-30 minutos. 80 
Figura 64: Acero F114, Normalizado 1050ºC-30 minutos. 80 
Figura 65: Acero F114, Normalizado 1050ºC-30 minutos. 81 
Figura 66: Diferencia de las microestructuras de recocido y normalizado causada por la 
variación del diagrama metaestable por el rápido enfriamiento. En Tema 2, Apuntes de 
materiales metálicos, J. Cintas, 2015 82 
Figura 67: Acero F114, Templado 1050ºC-30 minutos. 82 
Figura 68: Acero F114, Templado 1050ºC-30 minutos. 83 
Figura 69: Acero bandeado. 83 
Figura 70: Acero bandeado. 84 
Figura 71: Acero bandeado. 84 
Figura 72: Ubicación de un acero eutectoide en el diagrama metaestable. 85 
Figura 73: Acero eutectoide. 85 
Figura 74: Acero eutectoide. 86 
Figura 75: Acero eutectoide. 86 
Figura 76: Ubicación de un acero hipereutectoide en el diagrama metaestable. 87 
 
18 
 
Figura 77: Acero hipereutectoide, Normalizado, 1000ºC-1.5h 88 
Figura 78: Acero hipereutectoide, Normalizado, 1000ºC-1.5h. 88 
Figura 79: Acero hipereutectoide, Recocido 900ºC-8h. 89 
Figura 80: Acero hipereutectoide, Recocido 900ºC-8h. 89 
Figura 81: Acero hipereutectoide, Recocido 950ºC-8h. 90 
Figura 82: Acero hipereutectoide, Recocido 950ºC-8h. 90 
Figura 83: Acero hipereutectoide, Recocido 900ºC-12h. 91 
Figura 84: : Acero hipereutectoide, Recocido 900ºC-12h. 91 
Figura 85: Acero hipereutectoide, Recocido 1000ºC-2h. 92 
Figura 86: Acero hipereutectoide, Recocido 1000ºC-2h. 92 
Figura 87: Acero hipereutectoide, Recocido 1050ºC-2h. 93 
Figura 88: Acero hipereutectoide, Recocido 1050ºC-2h. 93 
Figura 89: Acero hipereutectoide, Normalizado 1000ºC-1h. 94 
Figura 90: Acero hipereutectoide, Normalizado 1000ºC-1h. 95 
Figura 91: Acero hipereutectoide. 95 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
1 INTRODUCCIÓN 
 
El nombre de metalografía se utilizó inicialmente en la década de 1700 como la 
descripción de los metales y sus propiedades y no fue hasta 1863 cuando se realizó el primer 
examen de una muestra bien preparada bajo un microscopio por el geólogo y metalógrafo ingles 
Henry Clifton Sorby. Años más tarde, en el 1892, fue cuando se utilizó por primera vez en su 
sentido moderno, es decir, como la ciencia que estudia las características microestructurales o 
constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas, químicas y 
mecánicas. 
Según la RAE, la metalografía es el estudio de la estructura, composición y propiedades 
de los metales y sus aleaciones. 
Dentro de la metalografía se distinguen la metalografía cuantitativa y la cualitativa. La 
metalografía cuantitativa trata de determinar el tamaño medio de los granos, el porcentaje en 
cada fase que contiene el material, la forma y el tipo de las inclusiones no metálicas, la forma y 
el tipo de grafito, y otros datos específicos de cada componente. Con estos datos, es posible 
identificar cada elemento, prever el comportamiento mecánico y el método con el que el 
material fue procesado. En cambio, la metalografía cualitativa consiste sólo en observar la 
microestructura, determinando cuáles son los micro-constituyentes que la compone, éstos varían 
de acuerdo a los tratamientos térmicos, tratamientos mecánicos, procesos de fabricación y otros 
procesos a los que el material esté sometido. 
La metalografía cualitativa constituye uno de los ensayos más comunes que se realizan 
cuando se estudia una pieza, así se comprueba si dicha pieza es del tipo de acero que se ha 
comprado o establecido; o si la capa de recubrimiento que pueda tener la pieza está intacta 
después de algún incidente; o si la pieza ha cambiado su composición por algún 
sobrecalentamiento al que haya estado expuesta. 
Por lo tanto, la metalografía se utiliza en el desarrollo de materiales, la inspección 
entrante, el control de producción y fabricación, y para el análisis de fallas; En otras palabras, la 
confiabilidad del producto. 
El estudio de la microestructura se puede realizar en un amplio rango de escalas o 
niveles de ampliación, que van desde un examen visual o baja ampliación a un aumento de hasta 
un millón en microscopios electrónicos. La metalografía también puede incluir el examen de la 
estructura cristalina mediante técnicas tales como difracción de rayos X. Sin embargo, la 
herramienta más conocida de la metalografía es el microscopio de luz, con ampliaciones que 
van desde ~ 50 a 1000 × y la capacidad de resolver características microestructurales de ~ 0,2 
μm o más. 
Otra herramienta muy usada en metalografía es el microscopio electrónico de barrido 
(SEM). Comparado con el microscopio de luz, el SEM amplía el rango de resolución en más de 
dos órdenes de magnitud a aproximadamente 4 nm en instrumentos de rutina, con valores 
finales por debajo de 1 nm. El inconveniente de este microscopio frente al de luz es su elevado 
 
21 
 
coste, tanto de adquisición como de mantenimiento, y de formación del personal para su 
correcta utilización. 
1.1. Objetivo 
El objetivo de este trabajo es la inspección metalográfica de muestras de aceros con el 
fin de estudiar su microestructura y situarlas en el diagrama de losaceros. 
Por lo tanto, en primer lugar, se procederá a la obtención de las muestras mediante un 
proceso de corte. Luego se seguirá con el desbaste, pulido y ataque, para acabar con la 
inspección en el microscopio. Para cada una de estas etapas, se explicará la maquinaria que es 
usada, así como los elementos que son necesarios para llevar a cabo su realización, tales como 
discos de lijas, de pulido, reactivos para pulido, reactivos para ataque, etc. 
En segundo lugar, se estudiarán las microestructuras de las muestras que han sido 
preparadas anteriormente. 
 
1.2. Bases teóricas 
1.2.1. Metales a estudio: Aceros 
Los aceros son una aleación de hierro y carbono (no puede representar más del 2% del 
peso de la aleación) que, de acuerdo a su tratamiento y a las proporciones, pueden adquirir 
distinta resistencia, elasticidad y dureza. Además, estas propiedades también pueden verse 
alteradas en función de la cantidad de elementos aleantes que tenga el acero, construyendo una 
amplia variedad de tipos de acero. 
Otro factor que influye en dichas características es la adaptación de cualquiera de las 
diferentes etapas del proceso de fabricación, tales como laminación, acabado y tratamiento 
térmico. 
En este trabajo, se tratará fundamentalmente con el acero al carbono que es aquel acero 
que no puede tener más de 1,65% de Mn, 0,6% de Cu y 0,6% de Si. Por otro lado, existen otros 
aceros como los aceros inoxidables, grandes protagonistas desde su nacimiento, que se pueden 
definir como una aleación de acero y cromo (de entre un 10 y 12% de contenido en masa). 
También puede contener otros elementos como níquel y molibdeno. 
A continuación, se adjunta una tabla a modo resumen con los elementos que se pueden 
observar en los aceros con los efectos positivos y negativos que acarrean. Así, en función de los 
elementos que se encuentren presentes en el acero, le dará unas características específicas. 
 
 
 
 
 
 
22 
 
ELEMENTO EFECTOS 
Azufre Mejora la maquinabilidad cuando se combina con manganeso; reduce la resistencia al 
impacto y la ductilidad, además de dañar la calidad de la superficie y la soldabilidad. 
Boro Mejora la templabilidad con pérdida (o incluso con alguna mejora) en la maquinabilidad 
y la formabilidad. 
Calcio Desoxida los aceros, mejora la tenacidad y puede mejorar la formabilidad y la 
maquinabilidad. 
Carbono Mejora la templabilidad, resistencia, dureza y resistencia al desgaste; reduce la 
ductilidad, la soldabilidad y la tenacidad. 
Cerio Controla la forma de las inclusiones y mejora la tenacidad en los aceros de baja aleación 
de alta resistencia; desoxida los aceros. 
Cobalto Mejora la resistencia y la dureza a temperaturas elevadas. 
 
Cobre 
Mejora la resistencia a la corrosión atmosférica y, en menor medida, incrementa la 
resistencia con una pequeña pérdida de ductilidad; afecta el trabajo en caliente y la 
calidad de la superficie. 
 
Cromo 
Mejora la tenacidad, templabilidad y resistencia al desgaste, a la corrosión y a la alta 
temperatura; incrementa la profundidad de penetración de dureza resultante del 
tratamiento térmico, al promover la carburización. 
Fósforo Mejora la resistencia, templabilidad, resistencia a la corrosión y maquinabilidad; reduce 
severamente la ductilidad y la tenacidad. 
Magnesio Tiene los mismos efectos del cerio. 
 
Manganeso 
Mejora la templabilidad, resistencia, resistencia a la abrasión y maquinabilidad; 
desoxida el acero fundido, reduce la fragilización en caliente y disminuye la 
soldabilidad. 
 
Molibdeno 
Mejora la templabilidad, resistencia al desgaste, tenacidad, resistencia a la temperatura 
elevada, resistencia a la termofluencia y dureza; minimiza la fragilización por revenido. 
Niobio Refina el tamaño del grano y mejora la resistencia y tenacidad al impacto; reduce la 
temperatura de transición y puede disminuir la templabilidad. 
Níquel Mejora la resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión; mejora la templabilidad. 
Plomo Mejora la maquinabilidad; provoca la fragilización por metal líquido. 
Selenio Mejora la maquinabilidad. 
Silicio Mejora la resistencia, dureza, resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica; 
disminuye la pérdida por histéresis magnética, maquinabilidad y formabilidad en frío. 
Tantalio Tiene efectos similares a los del niobio. 
Telurio Mejora la maquinabilidad, formabilidad y tenacidad. 
Titanio Mejora la templabilidad; desoxida los aceros. 
Tungsteno Tiene los mismos efectos que el cobalto. 
Vanadio Mejora la resistencia, tenacidad, resistencia a la abrasión y dureza a temperaturas 
elevadas; inhibe el crecimiento del grano durante el tratamiento térmico. 
Circonio Tiene los mismos efectos que el cerio. 
Tabla 1: Influencia de los elementos en las características de los aceros 
 
Tabla 2: Efectos de los elementos en el acero. 
 
23 
 
 
1.2.2. Diagrama de los aceros 
Para el estudio de los aceros se considera únicamente el diagrama metaestable que es 
sólo una parte del diagrama Fe-C. Este diagrama Fe- Fe3C es metaestable porque en él se 
recoge una fase que evoluciona con el tiempo a otras que verdaderamente son estables. Esta fase 
metaestable es la cementita (Fe3C) que es un compuesto estequiométrico con un 6,67%C en 
masa. Sin embargo, esta fase puede considerarse estable, ya que, aunque tienda a evolucionar a 
ferrita α y a carbono en forma de grafito, la cinética es demasiado lenta. 
Por otro lado, cabe decir que, en el diagrama metaestable, los elementos que componen 
el sistema son el hierro y el carbono, por lo que en el eje X del diagrama, se representa el 
contenido en carbono. En el eje Y se representa a la izquierda la evolución del hierro puro, y a 
la derecha la de la cementita pura. En la siguiente figura se muestra el diagrama Fe- Fe3C. 
 
Figura 1: Diagrama Fe-C. Tema 1, Apuntes de Materiales Metálicos, Cintas J. 
 
1.2.2.1. Fases 
Las fases que aparecen en el diagrama metaestable son: ferrita α, ferrita δ, austenita (γ) 
y cementita (Fe3C). 
La ferrita α es una solución sólida intersticial de carbono en hierro con una estructura 
BCC o CCI (véase figura 18). Es la fase más blanda de todas y dúctil, ya que la cantidad de 
carbono que se puede incorporar es muy pequeña: es capaz de disolver 0,022%C a 727ºC y 
0,008%C a temperatura ambiente. En cuanto a su morfología, suele parecer como granos 
equiaxiales o en forma de láminas. 
6.67 
 
24 
 
La ferrita δ, al igual que la α, es una solución sólida intersticial de carbono en hierro con 
igual estructura (CCI) (Véase figura 18). Es la fase que aparece a mayor temperatura y la 
máxima cantidad de carbono que puede llegar a disolver es muy baja: 0,09%C a 1495ºC. 
En cuanto a la austenita, es una solución sólida intersticial de carbono en hierro con 
estructura (FCC o CCC). Puede disolver mayor cantidad de carbono, hasta un 2% a 1148ºC, lo 
que hace que sea una fase más dura. Esta capacidad se debe a que, aunque la estructura CCC 
tenga menos huecos que la estructura CCI, éstos son más grandes. 
Para finalizar, la cementita, a diferencia del resto de fases, no es una solución sólida, 
sino un compuesto intersticial de carbono y hierro con una estructura ortorrómbica y con un 
contenido en carbono del 6,67%. Es la fase más dura y frágil debido a su fuerte enlace. 
 
 
Figura 2: Estructuras CCI a la izquierda y CCC a la derecha. 
 
1.2.2.2. Transformaciones invariantes. 
En el diagrama de los aceros existen tres transformaciones invariantes. Comenzando 
desde la fase líquida, de mayor a menor temperatura, se da la transformación peritéctica a 
1495ºC. En ella se combina 0,53% de carbono con ferrita δ del 0,09%, dando austenita del 
0,17%C. 
La siguiente transformación se da a los 1148ºC y es de tipo eutéctico donde una fase 
líquida del 4,3%C se forma de una mezcla de austenita del 2%C y cementita. A este sólido 
eutéctico se le denomina ledeburita, nombre del investigador Adolf Ledeburcomo 
agradecimiento a sus aportaciones a la metalurgia. En cuanto a la forma de la microestructura de 
esta mezcla, lo normal sería que apareciese en forma de pequeñas láminas alternadas de 
austenita y cementita, sin embargo, debido a las altas temperaturas, aparece en forma de 
dendritas alternadas de austenita y cementita. Esta transformación se da para aceros con un 
contenido en carbono superior al 2%, sin embargo, como ya se ha comentado anteriormente, un 
acero contiene menos de ese porcentaje en carbono, esta transformación carece de interés para 
estudiar los aceros, aunque sí resulta interesante para tratar las fundiciones blancas. 
Por último, a los 727ºC, se produce la transformación de tipo eutectoide, en la cual la 
austenita del 0,77%C se convierte en una mezcla de ferrita del 0,022%C y cementita. El 
 
25 
 
microconstituyente formado se llama perlita y consta de láminas alternadas de ferrita y 
cementita. Su nombre procede del hecho de que, cuando se observa en el microscopio a pocos 
aumentos, se parece al aspecto nacarado de las perlas. Esta transformación se extiende por casi 
todo el diagrama metaestable, desde el 0,022% de carbono hasta el 6,67%, por lo que, casi todos 
los aceros deben de pasar por ella en algún momento de su tratamiento y es lo que hace que esta 
reacción se use para clasificarlos. Así, los aceros con un contenido en carbono del 0,77% son 
llamados, aceros eutectoides; los que tienen un contenido menor son los aceros hipoeutectoides 
y los de un contenido en carbono superior son aceros hipereutectoides (véase figura 3). Los 
aceros con un contenido en carbono menor al 0,022%, son aceros dulces o suaves. 
En el siguiente diagrama metaestable, aparecen representadas dichas transformaciones como 
líneas a partir de las cuales se producen las reacciones tanto si se hace en un sentido u otro. 
 
 
Figura 3: Transformaciones invariantes presentes en el diagrama metaestable. En Ciencia e Ingeniería de los 
materiales, por Montes, J.M. Cintas, J. Cuevas, F.G. (2016). 
 
L (0,53%C) + δ (0,09%C) ↔ γ (0,17%C) Transformación peritéctica (1495ºC) 
L (4,3%C) ↔ γ (2%C) + Fe3C (6,67%C) Transformación eutéctica (1148ºC) 
γ (0,77%C) ↔ α (0,022%C) + Fe3C (6,67%C) Transformación eutectoide (727ºC) 
Figura 4: Esquema de las transformaciones invariantes y temperatura a la que se dan. 
 
26 
 
 
Para finalizar el estudio del diagrama hierro-carbono, es necesario incidir en las líneas 
A1, A3, Acm, a las que se conocen como temperaturas críticas. En concreto, la línea A1, es la que 
marca la temperatura de transformación eutectoide, A3 es la que separa la región de la fase γ de 
la α+γ, y Acm es la que delimita la región γ de la γ+Fe3C. Es necesario tener clara la definición 
de estas curvas, ya que serán de gran interés a la hora de realizar cualquier tratamiento térmico. 
1.2.2.3. Tratamientos térmicos 
Los tratamientos térmicos son de gran utilidad ya que, gracias a ellos, se puede 
conseguir la microestructura que se busca de un acero y, con ello, obtener las propiedades 
deseadas para una aplicación particular. Por lo que, para una determinada composición de un 
acero, pueden obtenerse diferentes propiedades en función del tratamiento térmico al que ha 
sido sometido. Por todo esto, el acero es el material más usado en la industria, por la gran 
variedad de tipos que se pueden conseguir gracias al desarrollo de estos tratamientos. 
Los tratamientos térmicos se pueden clasificar en tratamientos térmicos en masa y 
tratamientos térmicos superficiales. Los primeros afectan a toda la pieza, mientras que los 
segundos sólo afectan a la superficie cambiando o no la composición química de esa zona. En 
este trabajo se han utilizado los que conciernen al primer tipo como son: temple, normalizado y 
recocido. En cuanto al proceso del tratamiento, está compuesto de tres etapas: calentamiento, 
mantenimiento de la temperatura y enfriamiento. La primera consiste en calentar la pieza hasta 
alcanzar una temperatura determinada que normalmente es aquella a la que, en teoría, dicho 
material se encuentre en la región austenítica del diagrama. Luego, se mantiene la pieza durante 
el tiempo y la temperatura suficiente como para que toda la microestructura se homogeneice. 
Para un acero, esta fase se le llama austenización, debido a que toda lo que se consigue es 
austenita. Por último, la etapa de enfriamiento es la etapa que determina la estructura final del 
acero, pudiendo llevarse a cabo de diferentes maneras y, obteniendo así estructuras de equilibro, 
cuasiequilibrio o de inequilibrio. Así, los tres tratamientos básicos se distinguen en función de la 
rapidez con la que se da el enfriamiento y se denominan: recocido, normalizado y temple. 
 
Figura 5: Perfiles de evolución de temperatura frente a tiempo en diferentes tratamientos térmicos para aceros. 
 
 
27 
 
Recocido 
Existen diversos tipos de recocido, sin embargo, en este trabajo se ha realizado el más 
propio cuya finalidad es obtener un acero más blando, más dúctil. El recocido se caracteriza 
porque la probeta se deja enfriar en el horno, ya apagado, después de haber alcanzado la 
temperatura de austenización y haber esperado el tiempo necesario para la homogeneización. Es 
el enfriamiento más lento, por lo que al acero le da tiempo de ir cumpliendo en cada momento el 
diagrama metaestable. De esto modo, con sólo observar el diagrama, se podrá saber con 
antelación qué microestructura tendrá finalmente el acero. 
La temperatura a partir de la cual se produce la austenización es aquella que está por 
encima de 30º de la temperatura de la transformación eutéctica como se muestra en la siguiente 
figura. 
 
Figura 6: Temperatura de austenización para realizar el recocido. 
 
Normalizado 
En el normalizado, el enfriamiento es un poco más rápido que en el recocido. La 
probeta se calienta hasta 60ºC por encima de la línea de temperatura crítica superior, se saca del 
horno después de que se da el tiempo de homogeneización y se deja enfriar al aire. 
 El fin de la normalización es producir un acero más duro y más fuerte que con el 
recocido total, de manera que para algunas aplicaciones éste sea el tratamiento térmico final. Sin 
embargo, la normalización puede utilizarse para mejorar la maquinabilidad, modificar y refinar 
las estructuras dendríticas de piezas de fundición, refinar el grano y homogeneizar la 
microestructura para mejorar así la respuesta en las operaciones de endurecimiento. 
 Con este enfriamiento más rápido, el acero hace que el proceso de transformación y la 
microestructura resultante se vean alteradas, debido a que éste no se da en las condiciones de 
equilibrio, aunque no llega a ser de inequilibrio. Por lo tanto, el diagrama hierro-carbono no es 
aplicable para predecir las proporciones de ferrita y perlita preeutectoide que existirán a 
temperatura ambiente. De este modo, como se tendrá más tiempo para la formación de ferrita 
preeutectoide, habrá menos cantidad de esta en comparación con los aceros recocidos. 
 
28 
 
Por otro lado, también se verá afectada la temperatura de transformación de austenita y 
en la estrechez de las láminas de perlita que será mayor. Este hecho implica que, las placas de 
cementita están más próximas entre sí, lo que tiende a endurecer la ferrita, de tal modo que esta 
no cederá tan fácilmente, aumentando así la dureza. El enfriamiento fuera del equilibrio también 
cambia el punto eutectoide hacia una proporción de carbono más baja en los aceros 
hipoeutectoides y más alta en los aceros hipereutectoides. El efecto neto de la normalización es 
que produce una estructura de perlita más fina y más abundante que la obtenida por el recocido, 
resultando un acero más duro y más fuerte. 
 
 
Figura 7: Efectos sobre el diagrama del enfriamiento del normalizado. En Ciencia e Ingeniería de los materiales,por Montes, J.M. Cintas, J. Cuevas, F.G. (2016). 
 
Temple 
Cuando el enfriamiento es tan rápido que se da en régimen de inequilibrio, no se puede 
seguir el diagrama hierro-carbono. Esto se da en el temple, el tratamiento térmico con el 
enfriamiento más brusco, en el que la probeta se sumerge en un medio, normalmente agua o 
aceite, justo después de haber sido sometida a una temperatura que puede llegar a ser hasta 40ºC 
por encima de la línea de temperatura crítica superior durante el tiempo de homogeneización. 
Debido a la gran velocidad a la que se produce este tratamiento, se produce una 
transformación de fase sin que intervenga la difusión de los átomos de carbono que ven 
impedido su movimiento, por lo que quedan atrapados en la red cúbica de austenita. Al 
descender la temperatura, termina deformándose y se transforma en una red tetragonal saturada 
en carbono. Esto es, una nueva fase de inequilibrio llamada martensita, que no es una fase 
exclusiva de los aceros. 
Al ser una fase de inequilibrio, tenderá a descomponerse en las fases estables a 
temperatura ambiente: ferrita y cementita. Esta descomposición se da a velocidades bastante 
bajas, aunque es termodinámicamente espontánea, lo que quiere decir que la martensita no 
sufrirá ninguna evolución apreciable a temperaturas próximas a temperatura ambiente. 
912oC 
727oC 
2 
 
29 
 
Por otra parte, debido al exceso de carbono que está atrapado en dicha fase, se produce 
un estado tensional que provoca que esta fase tenga una dureza muy superior a las fases estables 
del diagrama de equilibrio. Esta elevada dureza también la hace muy frágil, por lo que el uso de 
aceros en este estado es escaso. Con el fin de darle tenacidad, el acero templado suele ir 
acompañado de un revenido. A la combinación de dichos tratamientos se le llama bonificado. 
Revenido 
El revenido también se compone de las etapas de calentamiento, homogeneización 
(mantenimiento de la temperatura) y enfriamiento. La diferencia principal con respecto a los 
tratamientos vistos anteriormente es que el calentamiento se hace dentro de la región α + Fe3C, 
es decir, por debajo de la temperatura de transformación eutectoide (727ºC), para facilitar la 
descomposición natural de la martensita en las fases de equilibrio. El resultado de este 
tratamiento es un aumento de la ductilidad y tenacidad del acero a cambio de una disminución 
de su dureza. La evolución de estas propiedades depende del grado en el que se haya 
completado la transformación de martensita en ferrita y cementita. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Después de haber puesto en conocimiento los conceptos teóricos básicos para la 
interpretación correcta de las microestructuras estudiadas para este trabajo, el siguiente paso es 
estudiar a fondo los pasos requeridos en el tratamiento de dichos metales, para luego, pasar al 
examen bajo el microscopio de las microestructuras de dichos metales. 
 
 
 
Figura 8: Temperatura de calentamiento de los tratamientos térmicos. Fuente: Apuntes 
Materiales Metálicos, Tema 4, J. Cintas. 
 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
2 PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA 
COLECCIÓN METALOGRÁFICA 
Para el estudio y la identificación de las fases presentes en los metales, es necesario 
preparar la probeta mediante una serie de técnicas metalográficas debido a que dichas fases son, 
generalmente, de tamaño microscópico. Las principales técnicas que se siguen para analizar las 
probetas son: corte, desbaste, pulido, ataque e inspección microscópica. 
2.1. Selección de la probeta metalográfica de acero 
La elección de la sección de la pieza para examinar es de gran importancia porque tiene 
que ser representativa del material a examinar. Sin embargo, a este paso no se le da la 
importancia que requiere. 
En primer lugar, la metalografía es, por su naturaleza, un ensayo destructivo, donde se 
pierde algo material en el proceso de preparación. En la metalografía clásica, donde se usa una 
sección transversal, el corte o la anchura del corte es material perdido. El desbaste y el pulido 
crean pérdidas adicionales. Incluso en el trabajo de metalografía de campo, donde el 
componente evaluado se deja intacto, algunas capas superficiales deben ser removidas. Por lo 
tanto, se debe tener mucho cuidado en la selección de la sección de prueba, incluso cuando la 
operación de seccionamiento sólo implica lijar y rectificar a una profundidad particular. En 
particular, el metalógrafo debe tomar precauciones antes de seccionar para que el tamaño de la 
sección sea lo suficientemente grande como para que las probetas seleccionadas sean 
características del metal estudiado y servir para el fin al que se dirige el estudio. Por ejemplo, si 
una pieza se ha roto y se quiere estudiar las causas de la rotura, la probeta debe seleccionarse de 
tal manera que contenga el área de la fractura que pueda dar la máxima información. Para hacer 
comparaciones, la probeta debe complementarse con otra que se haya extraído de una pieza 
sana. 
Además de la cuestión obvia de la pérdida de material, el seccionamiento también altera 
la condición del material en el lugar de la prueba. Por ejemplo, los patrones de estrés residual y 
muchas características dimensionales, especialmente de las partes formadas, serán alteradas de 
maneras impredecibles. Estas consecuencias deben entenderse antes de realizar cualquier corte, 
especialmente si la metalografía es parte de un componente o un análisis del fallo del proceso. 
En este caso, es necesario describir las características dimensionales y tomar decisiones sobre la 
necesidad de determinar el estrés residual antes de cualquier seccionamiento. Las técnicas de 
preparación incorrectas también pueden causar cambios microestructurales que llevan a 
conclusiones erróneas. 
Se deben evitar los cambios en la microestructura del proceso de seccionamiento. El 
daño a la muestra durante la sección depende del material que se corte, de la naturaleza del 
dispositivo de corte utilizado, de la velocidad de corte y de la velocidad de alimentación y de la 
cantidad y tipo de refrigerante utilizado. En algunos ejemplares, los daños en la superficie cerca 
del corte son insignificantes y pueden ser eliminados durante el posterior desbaste y pulido. La 
profundidad del daño varía con el material y el método de corte. En cualquier caso, el 
metalógrafo competente desarrolla el hábito de comprobar cada espécimen para detectar daños 
 
32 
 
como quemadura o deformación en el área de interés antes de incrustarlo en un compuesto de 
montaje, donde suele ser mucho más difícil de evaluar. El daño por quemadura es visible y en 
los casos menos graves se limita al área cercana a la separación final. 
2.2. Corte 
Se trata de cortar o seccionar el metal, tratando de obtener superficies planas y con la 
menor deformación posible. Existen numerosas técnicas de realizar esta operación, desde corte 
manual con una sierra (que es la operación más simple) o con una máquina que realiza un corte 
con disco abrasivo. 
2.2.1. Corte con sierra 
Los cortes con cintas de sierra son aptos para la sección metalográfica. A veces están 
disponibles en un modelo de refrigeración por agua, pero muchos de los aceros estructurales 
más comunes (de bajo contenido en carbono, no endurecidos) se pueden cortar en una sierra de 
cinta seca. Las aleaciones muy blandas con puntos de fusión bajos, tales como algunas de 
aluminio, así como las aleaciones de plomo y estaño deben cortarse con una sierra de mano para 
evitar daños por calor. Sin embargo, las cintas de sierra generan mucho más daño que los discos 
abrasivos, otro método de corte que veremos más adelante. 
El corte con sierra ocasiona superficies irregulares con valles excesivamente altos, 
dando como efecto más tiempo de aplicación de las siguientes técnicas de preparación de las 
muestras. Generalmente estetipo de corte es empleado para extraer probetas de piezas muy 
grandes o para cortar materiales relativamente blandos, a menos que tengan hojas especiales de 
punta de diamante. Si la pieza que se quiere estudiar es grande, el corte suele ir seguido con un 
desbaste basto por la cara que sea objeto de estudio mientras que por la otra cara se realiza un 
rectificado para asegurar que ambas caras son paralelas y que no dará problemas de enfoque en 
el examen microscópico. En cambio, si la muestra que queremos estudiar no es grande (pero la 
pieza de partida sí lo es), se comienza con la sierra de corte y luego se procede de un corte con 
abrasivo para adecuar la probeta a los requerimientos necesarios. En las siguientes figuras se 
puede observar una sierra manual de corte y una semiautomática, donde el movimiento de la 
sierra es automático pero el avance es manual. 
 
 
 
 
 
Figura 9: Sierra de corte manual a la izquierda. Sierra de corte semiautomática a la derecha. 
 
33 
 
 
Se debe tener precaución en la forma en la que se sujeta la pieza a cortar y, sobre todo, 
con la parte de la pieza que queda “libre” y que cae al finalizar el corte. Hay que evitar que esto 
ocurra, especialmente si la caída puede producir abolladuras o daños en un área de interés. Por 
otro lado, se debe de tener cuidado en que el apriete mediante el cual se sujeta la pieza no la 
deforme. 
2.2.2. Corte con disco abrasivo 
El corte abrasivo es la operación de cortar la pieza mediante el uso de un disco giratorio 
relativamente delgado compuesto por partículas abrasivas soportadas por un medio adecuado. 
Los miles de partículas entran en contacto con el material a tan alta velocidad que cortan el 
material, obteniendo una superficie con una calidad de corte superior a otros métodos de corte, 
lo cual implica que pueden requerirse menos etapas subsiguientes. El corte abrasivo es el 
método más utilizado de seccionar materiales para el examen microscópico y otras 
investigaciones materiales. El corte abrasivo convencional con ruedas consumibles es el método 
más popular para la sección metalográfica de rutina, porque es rápido, preciso y económico. 
Además, si se requiere una mayor precisión, se recurre a la máquina de corte con disco abrasivo 
de precisión como la que se observa en la siguiente figura. 
 
 
Figura 10: Máquina de corte de precisión. 
La máquina de corte por abrasivo convencional que se suele emplear se muestra en la 
figura 2. El corte va acompañado de un refrigerante cuya cantidad se puede regular y que 
dependerá de la dureza de la muestra que estemos cortando. A mayor dureza, se tendrá una 
velocidad de corte menor y necesitará más refrigerante para evitar un excesivo calentamiento de 
la muestra. La forma en la que sujetamos la pieza es de vital importancia, ya que, si la sujeción 
no es la correcta, la pieza podría moverse o el disco se podría romper. Por ello, para una que la 
pieza esté correctamente sujeta, se bajan las mordazas de la máquina de corte hasta que entren 
en contacto con la pieza. La mordaza que sujete mayor parte de material se aprieta 
considerablemente, para evitar que la pieza se mueva. La otra mordaza no es necesario 
apretarla, o si la sección que vamos a cortar es muy grande, se aprieta, pero de manera muy 
leve. De no ser así, el disco de corte podría quedar atrapado entre las dos partes de la pieza que 
se están formando y podría llegar a romperse. 
 
34 
 
Por otro lado, la velocidad de la rueda y la selección del disco de abrasivo son dos 
aspectos importantes a tener en cuenta. En aras de la seguridad, las velocidades máximas de 
funcionamiento impresas en el disco no deben excederse nunca. Además, una mayor velocidad 
de la rueda puede introducir calor de fricción, que daña la microestructura. 
 
 
Figura 11: Máquina de corte convencional. 
2.2.2.1. Discos abrasivos 
En la selección de un disco para una aplicación particular, se debe considerar el 
abrasivo, el material de unión, la dureza de la unión y la densidad. El refrigerante, la velocidad 
de la rueda, la presión aplicada y el desgaste del borde del disco afectan la calidad del corte. Los 
discos abrasivos ofrecen un mayor control sobre las condiciones utilizadas que otros tipos de 
secciones de muestras. Muchos factores determinan la idoneidad de un disco particular al cortar 
un material dado: 
- La naturaleza del abrasivo 
- El tamaño de los granos abrasivos 
- La naturaleza del enlace 
- La dureza del enlace 
- La porosidad de la rueda 
Los discos de corte abrasivos están formados por granos abrasivos (tales como óxido de 
aluminio o carburo de silicio) aglutinados con goma u otros materiales. La velocidad de 
deterioro de la rueda depende del tipo de enlace utilizado. Los discos de resinas suelen romperse 
más rápidamente que los discos unidos por caucho debido a que el enlace de caucho retiene las 
partículas abrasivas más tenazmente, lo que resulta en un desgaste más lento del disco y más 
cortes por disco. Además, el caucho forma un enlace sólido; Es decir, no hay poros. Sin 
embargo, la resina usada como un enlace se establece en un proceso de polimerización y hay 
poros extremadamente pequeños a lo largo del disco que pueden o no estar cerca de granos 
abrasivos. Por lo tanto, los discos con resina se desgastan más rápido, pero siempre presentan 
una superficie de corte fresca, porque cada grano abrasivo es expulsado antes de que se vuelva 
romo. 
Los términos que son utilizados para seleccionar los discos de corte abrasivos son 
“duros” y “blandos”. Estos términos no se refieren a la dureza de los granos abrasivos, sino a 
 
35 
 
cómo se desgasta el disco. El carburo de silicio (aproximadamente 9,4 en la escala Mohs) y 
Al2O3 (aproximadamente 9,0) difieren sólo ligeramente en la dureza. Un disco duro (uno hecho 
con material de unión dura) suele ser mejor para cortar material blando, porque durará más 
tiempo y porque las fuerzas menores para cortar el material blando no crearán el peligro de 
quemarse. Se prefiere un disco blando para cortar materiales duros, específicamente para evitar 
la quema. Un buen disco de corte de propósito general es un disco abrasivo de carburo de silicio 
de dureza media. 
Por otro lado, los discos con aglutinantes de goma son los más usados para corte 
húmedo, mientras que los de resina, son para corte en seco. Los discos de resina sueltan menos 
olor, sufren mayor desgaste, es poco probable que se queme la muestra y son más versátiles. Por 
otro lado, los discos de goma tienen una vida mayor, sueltan olor a goma quemada y existe 
mayor probabilidad de quemar la muestra. 
En cuanto a los granos abrasivos, los más usados son el óxido de aluminio y el carburo 
de silicio. La alúmina es un abrasivo moderadamente duro y relativamente resistente, lo que la 
hace ideal para cortar metales ferrosos. Por otro lado, el carburo de silicio es un abrasivo muy 
duro que se fractura y se rompe fácilmente, por lo que es comúnmente usado para cortar metales 
no férreos. Para materiales que posean una gran dureza se utilizan los discos superabrasivos, que 
son más tenaces, cuyo material de corte es el diamante policristalino o el nitruro de boro. 
Las características de dureza y desgaste de la muestra determinan qué sistema de resina 
es el más adecuado para el corte abrasivo. En general, el material de unión óptimo es aquel que 
se descompone a la misma velocidad que el abrasivo se amortigua; Exponiendo así nuevos 
abrasivos para la operación de corte más eficiente y efectiva. 
En la siguiente tabla se observan las aplicaciones de los discos abrasivos convencionales 
en función del tipo de grano (Tabla 1). 
Tipo de grano 
abrasivo 
Designación Usos Materiales en que se 
emplean 
Óxido de 
aluminio 
A Corte, desbaste y pulido de: 
- Metal en abrasivos 
- Aglutinados 
- Madera 
- Revestimientos en abrasivos revestidos 
- Acero y sus 
aleaciones 
- Fundiciónnodular 
- Fundición maleable 
Carburo de 
Silicio 
C - Corte y desbaste en hormigón y 
metales muy blandos o muy duros de 
abrasivos aglomerados. 
- Corte de láminas, chapa y barras. 
- Acabado extrafino de metales y 
revestimientos en abrasivos revestidos 
- Metal duro 
- Aluminio 
- Cerámica 
- Latón 
- Fundición gris 
- Metales no férreos 
- Materiales no 
metálicos 
Óxido de 
aluminio 
+ 
Óxido de 
zirconio 
Z ó AZ - Eliminación de metal en abrasivos 
aglomerados y revestidos 
- Corte de rieles 
- Mecanizado de metales y aleaciones 
muy duras 
- Aceros en general 
- Aluminio 
- Fundición maleable 
- Cobre y sus 
aleaciones. 
Tabla 3: Aplicaciones de los discos abrasivos convencionales en función del tipo de grano. 
 
 
36 
 
Se prefiere el carburo de silicio para cortar metales no ferrosos y no metales. La alúmina 
(Al2O3) se recomienda para metales ferrosos. Los discos de grano grueso generalmente cortan 
secciones más pesadas más rápido y más fresco, pero las ruedas de grano fino producen cortes 
más lisos con menos rebabas. Por lo tanto, se recomiendan discos de grano fino para cortar 
materiales delicados, como tubos de pared delgada. Los discos de corte con tamaños de grano 
de 60 a 120 se recomiendan para seccionar especímenes metalográficos, así el acabado 
superficial no requiere molienda gruesa, y la secuencia de molienda usualmente puede 
comenzar con un carburo de silicio de grano 180. 
El tamaño de los granos viene indicado mediante un número en el disco al igual que la 
dureza y del material con el que está fabricado el disco. Esto se puede ver en la siguiente figura. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Discos abrasivos. 
Todos los discos abrasivos de lo que se ha hablado hasta ahora son consumibles, pero 
existen además discos que no lo son. Por ejemplo, la dureza excepcional y la resistencia a la 
fractura del diamante lo convierten en una opción ideal como abrasivo para el corte, sin 
embargo, debido a su alto costo, debe ser utilizado en ruedas no consumibles. El diamante 
(material diamantado imperfectamente cristalizado inapropiado para piedras preciosas) que ha 
sido triturado, clasificado, limpiado químicamente y de tamaño adecuado, se fija a una rueda 
metálica usando resina, vítreo o metal en una configuración de borde continuo. Los discos de 
resina continua están compuestos de partículas de diamante unidas por una unión de resina al 
borde de un núcleo metálico. Estas hojas son adecuadas para cortar metales muy duros, tales 
como carburo de tungsteno, y no metales, tales como cerámicas de alto contenido de alúmina, 
refractarios de alta densidad y materiales compuestos de metal y cerámica. Se utilizan 
refrigerantes a base de agua. 
Para el corte de precisión de especímenes metalográficos o especímenes de láminas 
delgadas para microscopía electrónica de transmisión, se utilizan láminas muy delgadas y de 
pequeño diámetro. Estas hojas se construyen generalmente de diamante, polvos metálicos y 
rellenos que se prensan, se sinterizan y se unen a un núcleo metálico. Las obleas están 
disponibles en altas y bajas concentraciones de diamante. Las concentraciones más bajas son 
mejores para materiales más duros, particularmente los no metales; Se prefieren concentraciones 
más altas para materiales más blandos. 
Después de todo lo explicado anteriormente se concluye que, si no se tuviera especial 
cuidado en la elección del disco de corte y de que la probeta esté suficientemente refrigerada, se 
podría ver alterada la estructura original, al menos en la superficie del corte. 
 
37 
 
Como la probeta tiene que ser representativa del metal, en general de deben realizar dos 
cortes, uno en la sección longitudinal y otro en la transversal, para analizar la estructura en esas 
dos dimensiones. Además, el tamaño de la probeta debe ser tal que se pueda manejar con 
facilidad, de 2 a 2.5 cm de lado de sección y algo menos gruesa. Las probetas más pequeñas se 
montan en un molde para poder trabajarlas con mayor comodidad y eficacia. 
2.2.3. Fluidos para el corte 
La lubricación y la eliminación de viruta mientras se esté realizando un corte, juegan un 
papel importante en esta etapa, ya que reducen el daño que se le pueda provocar a la muestra. El 
agua sola no debe usarse como refrigerante para secciones húmedas. Un refrigerante debe 
contener un aceite soluble en agua con un aditivo inhibidor de la corrosión, que protege las 
partes móviles de la máquina de corte, minimiza la posibilidad de quemar y produce mejores 
cortes. Es deseable cierta espumación del refrigerante. Normalmente, se recomienda que la 
sección esté sumergida en el refrigerante para materiales sensibles al calor que experimentan 
cambios microestructurales a bajas temperaturas. La calidad de un corte sumergido en 
refrigerante es excelente, y los especímenes producidos no requerirán un rectificado extensivo. 
El tamaño, el material y la dureza de la sección son los que determinan si se puede emplear el 
corte sumergido. 
El líquido refrigerante ideal es aquel que lubrica tanto la muestra como el disco, elimina 
tanto las virutas del corte como el material que es disco va soltando y reduce la corrosión de la 
muestra, del disco de corte y de la máquina. Además, debe de tener un punto de inflamación 
muy alto, para que no se queme con las chispas que se puedan producir durante el corte. 
Principalmente los fluidos de corte pueden ser basados en agua o en aceite. Los fluidos 
de corte a base de agua son los más comunes porque son más fáciles de limpiar. Mientras que, 
los fluidos de corte a base de aceite se usan cuando se precisa una gran lubricación. 
NOTA: Al terminar el corte de la muestra, dejar la capucha de la máquina de corte abierta (si es 
que el cortador abrasivo que estamos usando la tiene), ya que, si la dejamos cerrada, se puede 
producir una cámara de humedad corrosiva que provoque daños en la máquina. 
2.2.4. Recomendaciones para realizar el corte 
 Seleccionar el disco adecuado. 
 Asegurar la muestra. Una incorrecta sujeción de la misma podría causar daños en el 
disco o en la propia muestra. 
 Revisar el nivel de líquido refrigerante. Si éste es muy bajo o está muy sucio se 
debe de retirar y rellenar con refrigerante nuevo. 
 Hay que dejar que el disco alcance su velocidad de funcionamiento antes de 
empezar el corte. 
 Una fuerza constante o acción pulsante producirá los mejores cortes y minimizará 
las características de desgaste de la cuchilla, así como mantendrá la integridad de la 
muestra (sin quemar). 
 Cuando se requiera realizar un corte a una muestra con revestimiento, orientar la 
muestra de tal manera que el disco corte el revestimiento y salga por el material 
base, manteniendo así el revestimiento a compresión, como se muestra en la 
siguiente figura. 
 
 
38 
 
 
Figura 13: Colocación correcta de una muestra con revestimiento. 
2.2.5. Problemas que pueden darse en el corte y soluciones 
En la siguiente tabla se pueden observar los principales problemas que pueden darse a la 
hora de realizar el corte junto a las posibles causas y las distintas soluciones que pueden llevarse 
a cabo para que sean resueltos. Atendiendo a la experiencia de quién realiza el corte, estos 
problemas serán más o menos probables. 
Síntomas Causas Solución 
 
Disco roto o rajado 
La muestra se movió durante el 
corte. 
Asegurar la muestra correctamente. 
 
 Fuerza aplicada en el corte 
demasiado alta. 
Reducir la fuerza en el corte. 
 
Color azulado quemado 
en la muestra 
Fluido de corte incorrecto o 
insuficiente. 
Seleccionar el refrigerante correcto 
o aumentar el flujo de líquido. 
 
 Disco incorrecto o fuerza de corte 
excesiva. 
Disminuir la fuerza aplicada o usar 
un disco más blando. 
Desgaste rápido del disco Los enlaces de abrasivos y 
aglutinante se rompen demasiado 
rápido. 
Disminuir la presión de corte o usar 
un disco más duro.Resistencia al corte Disco demasiado duro para ese 
material. 
Utilizar un disco más blando o 
realizar movimiento oscilante. 
Tabla 4: Tabla de problemas de corte con abrasivo. 
 
2.3. Empastillado, montaje de la pieza. 
Después de cortar un espécimen metalográfico a un tamaño apropiado, el montaje del 
espécimen es a menudo deseable o necesario para las subsiguientes etapas. El montaje se puede 
hacer encapsulando la muestra en un material polimérico o mediante sujeción con un dispositivo 
mecánico. En otros casos, sin embargo, los especímenes no están montados como, por ejemplo, 
las muestras de gran tamaño ya que no se pueden montar. Además, las máquinas automáticas de 
desbaste y pulido tienen soportes que no requieren muestras montadas. Para mejores resultados, 
sin embargo, el montaje tiene varios beneficios, especialmente en el pulido manual cuando la 
 
39 
 
planitud de la muestra y la retención del borde son importantes. Las ventajas de montar las 
muestras son: 
 La retención de los bordes de los especímenes montados es notablemente superior a la 
de los especímenes no montados. 
 Manejo más fácil de muestras que son demasiado pequeñas o frágiles. 
 Contención de bordes afilados o esquinas que pueden dañar los papeles y telas 
utilizadas en el equipo de desbaste y pulido o que representan un peligro para el manejo. 
 Configuración cómoda y uniforme para máquinas de desbaste y pulido manuales o 
automáticas. 
 La identificación de especímenes no montados es difícil y no permanente. Se pueden 
listar más detalles en la parte trasera de un soporte, y esta información no se degrada 
fácilmente con el tiempo. 
 Relleno de agujeros y grietas en la muestra con material de montaje para evitar 
“sangrado” de agua, alcohol y soluciones de grabado. 
 Tamaño estándar para facilitar el almacenamiento en armarios desecadores. 
Antes de montar una muestra, el metalógrafo debe pensar en los procedimientos que se 
utilizarán para pulir y grabar la muestra. Existen muchos métodos y materiales de montaje 
diferentes, y pueden requerirse métodos de montaje especiales para algunos especímenes, como 
muestras de láminas delgadas, muestras de alambre y tubo de diámetro pequeño, polvos y 
técnicas para la retención del borde. 
Por otro lado, antes de montar la muestra, ésta debe estar limpia. Para ello, se sumerge 
la pieza bajo un chorro de agua y, a su vez, se frota con un poco de algodón. Con ciertas 
muestras, tales como aquellas en las que se han de examinar las capas de óxido de superficie, la 
limpieza debe limitarse a tratamientos muy sencillos o el detalle a examinar puede perderse, 
para estas, la limpieza consiste simplemente en sumergirlas bajo un chorro de agua. Se puede 
distinguir entre superficies físicamente y químicamente limpias. La limpieza física implica la 
ausencia de suciedad, grasa u otros desechos sólidos, mientras que, la limpieza química implica 
la liberación de cualquier contaminante. En el trabajo metalográfico, la limpieza física suele ser 
adecuada y casi siempre necesaria. 
Otro método de limpieza es el desengrasado con vapor se utiliza frecuentemente para 
eliminar el aceite y la grasa que quedan en las superficies metálicas de las operaciones de 
mecanizado, pero la limpieza por ultrasonidos suele ser el método más efectivo para el uso 
rutinario. Las muestras que requieren limpieza pueden colocarse directamente en el tanque del 
limpiador ultrasónico, pero la solución de limpieza debe cambiarse frecuentemente. Esto se 
puede evitar colocando aproximadamente 25 mm de agua en el tanque, luego colocando dentro 
del tanque un vaso de precipitados que contiene la solución limpiadora y la muestra. Los 
tiempos de limpieza son usualmente de 2 a 5 min, pero los especímenes muy blandos pueden ser 
dañados por la cavitación. Por lo tanto, la limpieza ultrasónica debe limitarse a 30 s o menos 
para estos materiales. 
Los dos tipos generales de compuestos poliméricos para el montaje de especímenes 
metalográficos son: 
- Resinas de moldeo por compresión que requieren la aplicación de calor y presión para 
el curado del polímero, proceso llamado embutición o montaje en caliente. 
 
40 
 
- Resinas moldeables (“montaje en frío”), donde una mezcla líquida de dos o más 
polímeros se solidifica a temperatura ambiente después de ser vertida en un molde que 
contiene la muestra. 
Las resinas moldeables en frío son más caras que las resinas de moldeo por compresión, 
pero la principal ventaja es que no se requiere una prensa de montaje. Además, son 
relativamente fáciles de mezclar y usar, y pueden hacerse muchos montajes a la vez. Las resinas 
para montajes moldeables incluyen epoxies, acrílicos y poliéster. Son bastante usadas en el 
laboratorio ya que son resistentes a la mayoría de los solventes y ácidos, además los soportes 
termoendurecibles son resistentes al ablandamiento durante operaciones de desbaste y pulido. 
En la siguiente tabla se proporciona una comparación relativa de las resinas de montaje más 
comunes. En ella, se puede observar que ninguna de las resinas disponibles actualmente 
satisface todas las exigencias, por lo que la selección adecuada requiere que las necesidades de 
la aplicación particular se comparen cuidadosamente con las propiedades conocidas de las 
resinas disponibles. 
 
RESINAS FENÓLICAS ACRÍLICAS EPOXY DIALIL FTALATO 
Tipo Termoestable Termoplástica Termoestable Termoestable 
Coste Bajo Medio Medio Medio 
Uso fácil Excelente Moderado Bueno Bueno 
Disponibilidad de 
colores 
Sí No No Sí 
Tiempos de ciclo Excelente Moderado Bueno Bueno 
Retención de 
borde 
Justo Bueno Excelente Excelente 
Claridad Ninguna Excelente Ninguna Ninguna 
Dureza Baja Media Alta Alta 
Tabla 5: Tipos de resinas para el montaje. 
 
Generalmente, las resinas fenólicas son las que más se usan debido a su bajo coste y a la 
disponibilidad de diferentes colores, así podemos diferenciar las muestras de dos trabajos 
atendiendo al color de la resina, o incluso probetas de un mismo trabajo fabricadas en épocas 
distintas. Por otra parte, las resinas Epoxy y Dialil ftalato son más duras y son utilizadas para 
materiales duros y/o proteger los bordes de la pieza. Si se busca transparencia, las acrílicas son 
altamente transparentes, aunque dependiendo del fin del estudio, las resinas epoxis, aunque sean 
translúcidas, pueden llegar a ser suficientemente transparentes. 
2.3.1. Embutición en caliente 
La embutición en caliente es la más común, ya que es una técnica muy útil que 
proporciona una mejor retención de los bordes del espécimen en comparación con el montaje en 
frío. Además, es un proceso rápido y fácil de realizar, que sólo requiere algunos minutos para 
que la resina cure a la temperatura apropiada. La mayor parte del tiempo del proceso va 
destinado a los ciclos de calefacción y enfriamiento. 
 
41 
 
En este trabajo, para el montaje en caliente se ha usado una resina fenólica llamada 
baquelita, que se caracteriza porque puede moldearse a medida que se forma y resulta duro al 
solidificar. Además, no conduce la electricidad, es resistente al agua y a los disolventes y 
fácilmente mecanizable. Por otro lado, se ha utilizado una resina epoxy negra para cuando, 
como se ha indicado anteriormente, lo que se quiere estudiar principalmente los bordes de la 
pieza. 
 
Dado que esta resina es mucho más cara que la baquelita, con el fin de reducir los costes 
del montaje, se coloca primero una capa lo suficientemente gruesa de resina epoxy alrededor de 
la muestra con el fin de compensar cualquier pérdida que se pueda producir en los siguientes 
pasos en la preparación de la muestra (véase figura 6). El resto de la pastilla se puede rellenar de 
baquelita, que es más barata. En la siguiente figura se puede observar las resinas utilizadas en 
crudo. 
Para realizar el montaje, sólo hay que colocar la muestra en el pistón de la prensa de 
montaje, sobre unaplaca sobre la cual centramos la pieza con la superficie que se quiera 
estudiar boca abajo. Esa placa baja, sumergiéndose en la máquina. Es ahora cuando se introduce 
primero la pequeña capa de resina epoxy, lo suficiente como que cubra la superficie de la 
probeta objeto de estudio y luego se rellena con baquelita, aproximadamente algo menos que un 
cazo (véase figura 7). Es importante controlar la cantidad de resina que se introduce ya que, 
cuanta más resina haya, más alta será la probeta que se obtenga, lo que implica mayor 
probabilidad de vuelco en la operación de desbaste. 
NOTA: Para el montaje, el espécimen debe estar limpio y debe ser al menos 1 cm (0,4 pulg.) 
Más pequeño que el diámetro del cilindro de montaje en cualquier dimensión lateral. 
 
Figura 15: Método para rellenar con la resina. 
 
Figura 14: Baquelita roja y verde y resina epoxy (color negro). 
 
42 
 
 
Figura 16: Pastilla con capa de resina epoxy y el resto de baquelita. 
Para las resinas empleadas en el montaje en caliente, se requiere un ciclo de temperatura 
y presión para que se puedan curar. Las condiciones a las que se configura la máquina 
dependerá del tipo de resina que se emplee, ya que no todas las resinas tienen el mismo tiempo 
de curado. Para la selección de estos parámetros se debe considerar: 
- La cantidad de resina a usar de modo que cubra completamente toda la pieza cuando se 
haya terminado el montaje. 
- Se requiere una prensa con un diseño que sea capaz de aguantar la temperatura y la 
presión requeridas para la embutición, ya que la presión se mantiene durante un tiempo. 
- Se necesita un calentador de alta capacidad (aproximadamente 500 W) para asegurar el 
tiempo mínimo del ciclo, particularmente al comenzar del frío. El precalentamiento de 
las piezas preformadas reduce el tiempo de ciclo. 
- Es deseable que el control de corte de temperatura sea automático, ya que el montaje, la 
muestra y el molde pueden ser gravemente dañados por un sobrecalentamiento 
accidental. 
Teniendo en cuenta las resinas que se han usado en este trabajo, se empieza con una 
etapa de calor a 180ºC y 250 bar que dura 6 minutos. Luego se sigue con una etapa de 
enfriamiento que dura 2 minutos. 
Al obtener la pastilla, se saca de la prensa, se retira lo que sobra de resina de la cara 
donde está expuesto el metal a estudiar en una banda de grano grueso y se le lima los bordes de 
ambas caras para que sea más cómodo sujetarla y para que no corten los papeles abrasivos en el 
desbaste. 
NOTA: Si al frotar un algodón con alcohol sobre la superficie de la pastilla (en la parte opuesta 
a la que tiene la superficie del metal a estudiar) éste de impregna del color de la resina, significa 
que la resina no está curada del todo. Esto puede ser debido a que la temperatura que se ha 
alcanzado no ha sido lo suficientemente alta o que el tiempo de curado no ha sido lo 
suficientemente largo. 
En las siguientes figuras se pueden observar la prensa usada para el montaje en caliente 
además de la placa donde se coloca la pieza, y la forma de las probetas obtenidas. Parte del 
tamaño de la muestra viene fijado por la máquina que se esté utilizando, siendo sólo 
modificable la altura. 
 
43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A continuación, se adjunta una tabla con los principales problemas que pueden surgir en 
la embutición en caliente, las causas y cómo poder solucionarlos. 
Síntomas Causa Acción 
Burbujas en resinas 
acrílicas 
Presión insuficiente. Aumentar la presión del montaje 
o bajar la temperatura. 
Huecos o grietas Tensión interna grande 
debido al enfriamiento 
brusco. 
- Limpiar la muestra y la prensa 
para eliminar cualquier 
contaminación incompatible. 
- Usar dispositivo de desmoldeo 
que sea compatible 
Neblina alrededor de la 
muestra 
La muestra contiene 
humedad. 
 
 
Usar un secador o un horno de 
baja temperatura para secar la 
muestra. 
Figura 17: Prensa de embutición en caliente. 
Figura 18: Muestras montadas en caliente. 
 
44 
 
El algodón impregnado 
en alcohol se colorea al 
pasarlo sobre la pastilla 
Temperatura de montaje 
insuficiente. 
Incrementar la temperatura de 
montaje 
Pastilla agrietada o 
distorsionada 
Exceso de presión. Reducir la presión en el montaje o 
usar resina epoxy 
Pastilla rugosa La resina no está curada del 
todo, ya sea porque el tiempo 
o presión no hayan sido 
suficiente o porque haya 
demasiada resina. 
- Usar una presión adecuada o 
incrementar el tiempo. 
- Añadir un poco de resina en 
polvo y volver a repetir el proceso. 
Tabla 6: Resolución de problemas en el montaje en caliente. 
 
Antes, con máquinas más antiguas, existían otros problemas bastante frecuentes pero 
que ahora, con las nuevas tecnologías, raramente se dan, como la aparición de grietas radiales en 
la pastilla de muestras con bordes afilados. Dicho agrietamiento se puede aliviar reduciendo la 
temperatura de moldeo y permitiendo que el molde se enfríe a una temperatura más baja antes 
de retirar la presión aplicada. 
2.3.1. Montaje en frío: Reacción química 
El montaje se realiza con una mezcla de resinas líquidas que se pueden moldear a 
temperatura ambiente. La muestra se coloca dentro del molde, donde tanto el molde como el 
espécimen están sobre una superficie plana. El compuesto moldeable se vierte alrededor de la 
muestra en un molde, y luego el compuesto se solidifica (cura) a temperatura ambiente. El 
método se llama montaje “frío”, ya que no requiere calentamiento externo. Sin embargo, el 
término montaje “frío” es un nombre incorrecto porque incluso las resinas fundidas se calientan 
durante el curado. Por ejemplo, los acrílicos son populares debido a que son baratos y curan 
rápidamente (en 5-8 min), pero las temperaturas pueden llegar a más de ebullición (100°C o 
212°F) durante el curado (polimerización). 
Los compuestos moldeables normalmente consisten en una resina y un catalizador. 
Debido a que el endurecimiento se basa en la reacción química de los componentes, la resina y 
el catalizador deben ser cuidadosamente medidos y bien mezclados, o el soporte puede no 
endurecerse. Debido a que todas las resinas moldeables producen vapores con fuertes olores 
tóxicos, se prefiere el montaje bajo una campana de ventilación. El contacto frecuente con 
algunos materiales también puede causar daños en la piel, pero estos riesgos son mínimos si se 
tiene precaución. 
En el montaje en frío, la forma no está predefinida, por lo que habrá que tener en cuenta 
la forma del soporte para las subsiguientes fases, así como el tamaño de la muestra y del tipo de 
examen metalográfico que se vaya a emplear. Por ejemplo, en la difracción de rayos X, se 
suelen usar formas cuadradas o rectangulares. 
Para un montaje moldeable, la muestra se coloca en el centro de un molde. El molde 
puede ser un recipiente simple, tal como un tubo de aluminio o fenólico cortado a una altura de 
aproximadamente 20 a 25 mm (a 1 pulgada). Pueden usarse varias formas de molde, pero las 
monturas cilíndricas son las más comunes en varios diámetros de tamaño estándar entre 25 a 50 
mm (1 a 2 pulg.), dependiendo del tamaño de la muestra. Hay tres tipos básicos de moldes: 
 
45 
 
- Cilindro abierto en ambos extremos 
- Cilindro con un extremo extraíble 
- Cilindro flexible con un extremo cerrado 
NOTAS: 
 El molde para este montaje debe de ser algo flexible para facilitar el desmoldeo. 
 Realizar la mezcla de la resina con el catalizador con movimientos envolventes y lentos, 
para evitar la formación de burbujas que podrían quedar atrapadas en la pastilla una vez 
que la resina haya curado. 
En la siguiente figura se puede observar una probeta que ha sido empastillada en frío 
con una mezcla de resina epoxy con un 2% en peso de catalizador. 
 
 
 Figura 19: Ejemplo de montaje en frío de una macrografía. 
En este caso en particular, se ha sumergido lapieza totalmente en la resina y no se ha 
dejado su superficie al aire. Esto es porque es una macrografía de un cordón de soldadura que se 
ha preparado previamente y que se quiere conservar sin que se oxide. En la siguiente figura se 
puede observar micrografías que han sido montadas en frío. 
 
 
 
 
 
 
Para eliminar las burbujas y evitar la formación de bolsas de aire, la mezcla de epoxi 
(todavía en estado líquido) puede colocarse en una cámara de vacío. La cámara debe ser de un 
tamaño amplio y debe estar provista de una tapa transparente sellada al vacío que actúe como un 
Figura 20: Probetas montadas en frío. 
 
46 
 
puerto de entrada y una ventana de observación. Para ello se puede utilizar un desecador de 
vacío de vidrio transparente o plástico. 
2.4. Marcado del montaje y almacenamiento 
Después del montaje de la muestra, se procede a la identificación de la misma mediante 
el uso de un lápiz grabador. Las marcas realizadas con esta herramienta pueden ser entintadas 
para aumentar su visibilidad. Además, si se utiliza un material de montaje transparente, se puede 
incluir en el soporte una pequeña etiqueta de metal o una pieza de papel que lleve la 
identificación. Debe usarse una tinta indeleble, pero la identificación es entonces 
permanentemente visible y protegida con la muestra. 
Los especímenes se almacenan generalmente en un desecador para minimizar la 
oxidación superficial durante la preparación y el examen. Las superficies también se pueden 
recubrir con laca clara para la preservación. La microestructura se puede ver a través de la laca, 
o el revestimiento se puede eliminar con acetona. 
 
Figura 21: Lápiz grabador. 
2.5. Desbaste 
Generalmente, la superficie de la pieza y la subsuperficie son dañadas en el corte, de tal 
modo que, el grado o la profundidad de este daño depende mucho de cómo se ha cortado el 
material. El objetivo de esta fase es eliminar ese daño y restaurar la integridad estructural de la 
muestra para llevar a cabo el análisis micrográfico. Sin embargo, es importante saber que el 
daño producido por el desbaste puede ser mayor que el producido por el corte, por lo que es 
mejor cortar la pieza adecuadamente cerca de la zona de interés que tener que desbastar un gran 
espesor de la superficie hasta que se llegue a dicha zona. 
El proceso de desbaste metalográfico más típico consiste en hacer pasar la superficie de 
la probeta por sucesivos papeles de abrasivos de finura creciente. La finura creciente se refiere 
al uso de grados más finos de abrasivo para producir ranuras o rasguños más finos en la 
superficie. 
En el nivel más simple, la superficie de la sección, después del mecanizado preliminar 
(banda de grano grueso que elimina la resina sobrante y que origina las primeras líneas en una 
sola dirección) cuya misión es hacer que el plano donde se encuentra la superficie y la cara 
opuesta sean coplanarios, es frotar a mano contra la superficie de trabajo de un papel abrasivo 
soportado sobre una superficie plana de respaldo. La superficie de trabajo del papel se inunda 
con un líquido. Los papeles abrasivos impermeables, usualmente los revestidos con abrasivo de 
carburo de silicio, son convenientes porque sus superficies de trabajo pueden ser enjuagadas 
 
47 
 
continuamente con agua para eliminar los desechos de abrasión a medida que se forman. La 
superficie de la sección se trata de esta manera, utilizando grados sucesivamente más finos de 
papel abrasivo, usualmente a los mejores disponibles. A continuación, la superficie se pulimenta 
girándola a mano 90 grados contra un paño que se ha cargado con un abrasivo fino y un líquido 
apropiado, y después se ha estirado a través de una superficie plana de respaldo. Usualmente 
son necesarias varias etapas de desbaste que emplean abrasivos cada vez más finos. 
Un nivel más automatizado es que el papel de abrasivo gira, siendo el procedimiento el 
mismo que el anterior. La probeta se mueve lentamente, siguiendo una de las direcciones 
radiales del disco, de tal forma que las rayas del desbaste inicial formen un ángulo de 90 grados 
con dicha dirección y apretándola ligeramente contra el papel con el fin de aprovechar toda la 
superficie de la lija disponible. Cuando se aprecien sólo las marcas del papel que se esté usando, 
se cambia a un papel con tamaño de grano menor, girando la probeta 90 grados antes de seguir 
desbastando. Es importante insistir un poco sobre un determinado papel, aunque ya hayan 
desaparecido las marcas del papel anterior, con el fin de eliminar cualquier deformación plástica 
que haya bajo la superficie debida a alguna operación anterior (de mecanizado, de desbaste con 
presión excesiva, etc.). Además, hay que asegurarse de que toda la superficie de la probeta 
toque con el papel, si no, podría formarse algún plano, que habría que quitar volviendo a un 
papel de lija anterior. Como resultado de esta operación, se obtiene un sistema de rayas finas y 
uniformes sobre la superficie de la muestra. 
El tiempo de desbastado y la presión ejercida sobre un determinado papel irán 
aumentando conforme se pase a abrasivos más finos. Así, para especímenes duros y con mayor 
superficie, una mayor presión aumenta las tasas de eliminación de material, sin embargo, una 
presión más alta también puede aumentar la cantidad de daño superficial y subsuperficial. 
Por tanto, los procesos de preparación metalográfica emplean partículas abrasivas para 
eliminar material y mejorar el acabado superficial. Los puntos abrasivos que entran en contacto 
con la superficie pueden considerarse como herramientas de corte en V. Los ángulos de 
inclinación de estas herramientas varían ampliamente. Sólo una pequeña proporción de los 
puntos tiene una configuración adecuada para retirar metal cortando un chip, como en el 
mecanizado normal. Los otros aran un surco en la superficie, desplazando el material 
lateralmente. 
Los papeles abrasivos más usados son los de carburo de sílice y la secuencia de los 
números de estos papeles que es normalmente seguida para el desbaste es: 240, 500/600, 1000, 
2500 y 4000 (a mayor número, menor tamaño de grano abrasivo). Siendo este último utilizado 
para muestras que se van a pulir sobre todo con diamante, como los aceros inoxidables y 
metales muy blandos como la ferrita. 
La operación de desbaste suele ir acompañada de un lubricante. Los papeles hidrófobos 
admiten la lubricación con agua, y es lo que se usa en la mayoría de metales. En otros casos, se 
usa alguna parafina líquida o solución de ésta en petróleo. Por otro lado, si el material es 
demasiado blando, los abrasivos del papel podrían quedar profundamente incrustados en la 
superficie de la muestra, por lo que, para evitarlo, se procede a echar sobre el papel una cera, de 
modo que dichos fragmentos queden atrapados en la cera en lugar de la muestra. 
En las siguientes figuras se muestran las máquinas rectificadoras usadas para el desbaste 
de las probetas que se han recopilado para este trabajo. En la siguiente figura se observa la 
 
48 
 
rectificadora empleada para realizar la operación de desbaste, donde se observan los papeles de 
abrasivos colocados y los grifos por donde sale el agua para la lubricación. 
 
 
Figura 15: Máquina para el desbaste. 
Al finalizar esta operación, se debe de limpiar la probeta frotando suavemente con 
algodón la superficie desbastada bajo un chorro de agua. 
2.5.1. Abrasivos usados para el desbaste 
Para la preparación de muestras metalográficas, el carburo de silicio, la zirconia, la 
alúmina y el diamante son los abrasivos más utilizados. Utilizar un abrasivo u otro dependerá de 
los siguientes parámetros: 
- Tipo de abrasivo. 
- Acoplamiento del abrasivo. 
- Velocidad del rectificado. 
- Cargas del rectificado. 
- Lubricación. 
En la siguiente tabla se muestra los abrasivos más usados junto a sus propiedades de 
mayor interés para el estudio metalográfico.