REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Cuando se dan estas condiciones, el metal líquido es absorbido por los límites de grano del componente sólido de una manera similar a la acción capilar, produciéndose una grieta llena de metal líquido en los límites entre granos y rompiéndose el vínculo entre granos adyacentes. El metal líquido se enfría y solidifica dejando grietas en los componentes. La absorción del metal líquido se produce a un ritmo extremadamente rápido. Se han registrado grietas de 4 pulgadas producidas en una centésima de segundo.

A pesar de que hace mucho tiempo que este fenómeno es conocido, éste no ha sido investigado en profundidad, tal como otros mecanismos más comunes que también son inducidos por el medio, tales como fragilización por hidrógeno y corrosión bajo tensiones. No obstante, muchas fallas catastróficas que han ocurrido han sido atribuidas a LME, como por ejemplo algunos derrumbamientos de los pórticos metálicos de soporte para señalización en autopistas, o casos de catástrofes en plantas de gas como la del 1 de enero de 2004 en Australia, en la que hubo un escape de gas que provocó una explosión, debido a la fragilización por metal líquido (mercurio) en un intercambiador de calor de aluminio. O la del 19 de enero de 2004, en Argelia, donde también hubo una explosión en una planta de gas debido a un fallo en un box de refrigeración por fragilización por metal líquido de un intercambiador de calor.

Los ensayos experimentales para lograr un mayor entendimiento del mecanismo de falla han presentado serias dificultades para ser aplicados, debido a las altas temperaturas a las que deben ser realizados. Por otra parte, las altas velocidades de crecimiento de fisuras observadas en medios como metal líquido, ha llevado a los investigadores a focalizar sus estudios en el proceso de iniciación, siendo el fenómeno de propagación de fisuras poco estudiado.

Descubren la causa de la fragilidad de los metales en ciertas condiciones

Ingenieros e investigadores estadounidenses de laUniversidad de Lehigh han logrado obtener por primera vez imágenes a escala atómica del proceso denominado fragilización por metal líquido (LME), por el que se explica la fragilidad del metal sólido en determinadas circunstancias. Este fenómeno, ahora podría tener una solución gracias al fortalecimiento de diversos enlaces químicos.

El nuevo trabajo de la Universidad de Lehigh parece haber logrado un importante avance para alcanzar un mayor entendimiento del mecanismo LME. Según Martin Harmer, profesor de la universidad, el grupo de investigación ha logrado por primera vez la observación directa a escala atómica de un sistema de metal en fase de transición, que se produce durante el proceso de fragilización por metal líquido.

Los resultados obtenidos sugieren que el fortalecimiento de los enlaces químicos entre los materiales presentes podría desembocar en una solución práctica a este problema, de fuerte incidencia en la industria. Según los expertos, este avance brinda una comprensión más clara de los mecanismos atómicos involucrados en el LME, abriendo el camino para optimizar la capacidad de control y ajuste de las propiedades de los metales y otros materiales, durante su fabricación.