¿Qué es la identificación de metales? - Pruebas y consejos para identificar

Métodos comunes de identificación de metales

La capacidad de identificar metales es una habilidad valiosa para muchas operaciones, como soldadura, mecanizado, corte y fabricación.

Se pueden utilizar varios métodos de identificación de campo para identificar una pieza de metal. Algunos métodos comunes son la apariencia de la superficie, la prueba de chispa, la prueba de astillas, la prueba del imán y, en ocasiones, una prueba de dureza. A veces puedes identificar un metal simplemente por su apariencia superficial.

Los trabajadores metalúrgicos utilizan varios métodos, desde los tradicionales hasta los modernos, para identificar los desechos y láminas de metal que ingresan al taller. En esta publicación, exploraremos algunos métodos de identificación de metales tradicionales y modernos bien conocidos, así como los pros y los contras de usarlos.

Método de prueba tradicional

Algunos métodos de prueba tradicionales populares son Apariencia, Chispa, Rockwell y Dureza Brinell. Generalmente, el beneficio de estas pruebas es que son rentables, pero las desventajas incluyen la fuerte dependencia de la experiencia del personal y los métodos que podrían dañar las muestras.

1. Prueba de apariencia

La prueba de apariencia no siempre brinda suficiente información, pero podría brindar suficiente información para clasificar el metal. Esta prueba considera el color del metal y la existencia de una marca maquinada o falta de una en las superficies del metal.

2. Prueba de chispa

Se realiza una prueba de chispa permitiendo que una pieza de metal toque la amoladora estacionaria o portátil de alta velocidad con suficiente presión para crear una chispa de la corriente. Un trabajador metalúrgico experimentado inspecciona visualmente el chorro de chispas para identificar los metales y considera la longitud, el color y la forma del chorro de chispas antes de identificar el metal.

Al utilizar esta técnica de prueba de chispa visual, recomendamos reservar esta prueba para técnicos experimentados.

3. Prueba de Rockwell

Se necesita una máquina de prueba de dureza Rockwell para realizar esta prueba. El objetivo de este método es medir la profundidad de una muesca hecha por un punto en forma de cono en la máquina de prueba.

Esta prueba específica es limitada ya que revela solo una de las muchas propiedades del metal, que es la dureza del metal. Los metales blandos tendrán muescas más profundas y los metales duros tendrán impresiones más claras.

4. Prueba de dureza Brinell

La prueba de dureza Brinell es similar a la de Rockwell, ya que ambas evalúan la impresión de metal dejada por un objeto previsto. La prueba de dureza Brinell es diferente porque mide el área de impresión.

Se fuerza una bola endurecida sobre la superficie metálica bajo una carga de 3000 kg para crear una impresión. Luego se mide el área impresa y se le asigna un número de dureza. Un área impresa grande indica un metal más blando, lo que significa un número de dureza más bajo.

Métodos modernos de prueba de metales

Ya no se basan solo en el ojo o la experiencia personal, los métodos modernos de prueba de metales incorporan tecnología para mejorar la velocidad de procesamiento y dar como resultado precisión mientras se protegen las muestras.

Una técnica popular se llama identificación positiva de metales (PMI) que utiliza fluorescencia de rayos X (XRF) y espectrometría de emisión óptica (OES). PMI es el análisis de aleaciones metálicas para establecer su composición e identificación del grado de aleación mediante la lectura de las cantidades por porcentaje de sus elementos. Los analizadores de PMI brindan análisis de elementos detallados de materiales para usos que van desde la industria hasta la investigación.

Tanto las técnicas XRF como OES se usan ampliamente en la industria porque brindan resultados precisos segundos después de la prueba. Existen ligeras diferencias en las técnicas, como se explica a continuación.

1. Espectrometría de emisión óptica

La espectrometría de emisión óptica (OES) es fácil de usar, rápida y puede definir el desglose cuantitativo exacto de los materiales sólidos. OES, también conocida como Espectrometría de Emisión Atómica, utiliza la intensidad de la luz emitida en una longitud de onda particular para determinar la composición elemental de una muestra. Al igual que las huellas dactilares, la emisión de rayos y luz son exclusivas de los tipos de metal.

Se proporciona un análisis como un desglose porcentual. El análisis OES es versátil y se puede utilizar con entornos estacionarios, portátiles o móviles. La combinación de la velocidad, la versatilidad y la facilidad de uso de este método lo convierten en la prueba ideal para aleaciones.

2. Fluorescencia de rayos X

La fluorescencia de rayos X (XRF) es una medida muy precisa y precisa de la composición elemental de los materiales. Los espectrómetros XRF excitan una muestra con rayos X de alta energía, lo que obliga a la muestra a emitir ciertos rayos característicos que son leídos por el espectrómetro XRF.

Se requiere una pistola XRF portátil, pero el proceso puede ocurrir en fracciones de segundo. Los metales con altos niveles de porcentaje pueden tardar unos segundos en leerse, mientras que los metales con niveles de partes por millón pueden tardar hasta unos minutos. Aún así, no puede encontrar una lectura más rápida.

3. Difracción de rayos X 

La difracción de rayos X (XRD) se utiliza para identificar la información de composición química de los metales. XRD se puede usar junto con XRF, ya que XRD lleva la prueba un paso más allá para brindar un contexto adicional.

El proceso identifica las fases cristalinas presentes y las compara con una base de datos de fases archivadas. Los elementos se analizan en forma de polvo molido.

XRD ayuda a evaluar minerales, polímeros, productos corrosivos y otros materiales desconocidos variables. Este método puede ser útil para identificar y cuantificar fases, así como para realizar análisis de textura.

A diferencia de los métodos tradicionales en los que lleva años de capacitación, los trabajadores metalúrgicos equipados con espectrómetros de PMI pueden recibir capacitación y comenzar a trabajar en sus tareas en minutos.

Para analizadores de metales nuevos y usados ​​que utilizan esta tecnología, consulte nuestro inventario en línea de analizadores de metales.

4. Espectrómetro de descomposición inducida por láser (Libs)

El espectrómetro de descomposición inducida por láser (LIBS) es una forma de espectrometría de emisión atómica, pero utiliza un pulso láser de alta energía para excitar la muestra. Esta técnica también se considera no destructiva para las muestras y es popular en el análisis de chatarra.

Identificación visual de metales comunes

¿Ferrosos o no ferrosos?

Ferroso significa que el metal tiene un contenido de hierro que en la mayoría de los casos lo hace magnético y no ferroso significa que no contiene hierro. Un ejemplo de metal ferroso es el acero dulce, también conocido como acero bajo en carbono. Un ejemplo de un metal no ferroso es el cobre o el aluminio. Siempre es buena idea llevar un imán al depósito de chatarra.

Aluminio

El aluminio es un metal gris brillante y tiene un óxido transparente que se forma en contacto con el aire. Puede que esto no sea lo mejor para identificarlo, pero el punto de fusión del aluminio es de 658 °C (1217 °F). Además, el aluminio no produce chispas. La densidad del aluminio es de 2,70 g/cm3, esta es una buena manera de identificarlo porque puedes encontrar la densidad de un material por densidad =masa ÷ volumen. Como dije antes, el aluminio no es ferroso.

Bronce

La mayor parte del bronce es una aleación de cobre y estaño, pero el bronce arquitectónico en realidad tiene una pequeña cantidad de plomo. El bronce tiene un color cobrizo oscuro y adquiere un óxido verde con el tiempo. El punto de fusión del bronce es 850-1000°C (1562-1832°F) dependiendo de la cantidad de cada metal que contenga. El bronce no es ferroso. Debido a que el bronce es una aleación, la densidad varía. El bronce vibra como una campana cuando se golpea.

Latón

El latón es otra aleación de cobre pero tiene zinc en lugar de estaño. El latón tiene un color amarillo dorado. El punto de fusión del latón es de 900-940°C (1652-1724°F) dependiendo de la cantidad de cada metal que usaron. El latón no es ferroso. Debido a que el latón es una aleación, su densidad varía. Si el latón golpeado vibra como una campana, esto se puede usar para determinar si algo es de latón en lugar de oro.

Cromo

El cromo es un color plateado muy brillante y forma un óxido transparente con el tiempo. El punto de fusión del cromo es 1615°C (3034°F). Las cosas rara vez están hechas de cromo puro, pero muchas cosas están recubiertas con él para que brillen y no se oxiden. La densidad del cromo es de 7,2 g/cm3. El cromo no es ferroso.

Cobre

El cobre se convierte en muchas aleaciones como el latón y el bronce. El cobre es de color rojo claro y adquiere un óxido verde con el tiempo. El cobre no es ferroso. El punto de fusión del cobre es 1083°C (1981°F). La densidad del cobre es de 8,94 g/cm3. El cobre, como el latón, también vibra como una campana cuando se golpea.

Oro

El oro es un color amarillo brillante y no tiene óxido. El punto de fusión del oro es 1064,18 °C (1947,52 °F). El oro es muy suave y es muy pesado. El oro tiene una alta conductividad eléctrica (puede pasar más electricidad a través de él), lo que significa que los conectores de muchos cables están chapados en oro. La densidad del oro es de 19,30 g/cm^3. El oro no es ferroso. El oro es un metal "precioso", lo que significa que es muy caro y se usa en monedas y joyas.

Hierro

El hierro es ferroso (¡por fin!) y magnético. El hierro es de un gris opaco cuando no está pulido y su óxido es de un color rojizo. El hierro también se usa en muchas aleaciones como el acero. El punto de fusión del hierro es de 1530°C (2786°F). La densidad del hierro es de 7,87 g/cm3.

Líder

El plomo es de un gris opaco cuando no está pulido, pero más brillante cuando está pulido. El plomo tiene un punto de fusión relativamente bajo, 327°C (621°F). El plomo no es ferroso. Los cables son muy pesados; su densidad es de 10,6 g/cm3.

Magnesio

El magnesio tiene un color gris y desarrolla un óxido que apaga el color. El punto de fusión del magnesio es de 650°C (1202°F). El magnesio es extremadamente inflamable en polvo o en tiras finas. El magnesio arde con mucha intensidad y es muy difícil de apagar porque está tan caliente que si le arrojas agua, lo separa en hidrógeno y oxígeno, dos gases muy inflamables.

El magnesio también puede quemarse sin oxígeno, lo que dificulta aún más su extinción. El magnesio es muy ligero con una densidad de 1,738 g/cm^3. Debido a que el magnesio es tan liviano, se usa en los bloques de motor de los automóviles, y debido a que arde con tanta intensidad, se usa en armamento incendiario (para incinerar cosas) y fuegos artificiales.

Acero dulce

El acero dulce es de color negro a gris oscuro sin pulir y pulido plateado. El acero dulce tiene el mismo óxido de óxido rojo que el hierro. El acero dulce también es ferroso y magnético. Otro nombre para el acero dulce es acero bajo en carbono.

El acero dulce produce chispas amarillas cuando se muele. La densidad de los aceros dulces es de unos 7,86 g/cm3 pero varía ya que es una aleación de hierro y carbono (acero de bajo contenido en carbono). El punto de fusión del acero dulce es de 1350-1530 °C (2462-2786 °F).

Níquel

El níquel es plateado brillante cuando está pulido y es más oscuro sin pulir. El níquel es uno de los pocos metales que no es una aleación de hierro que es magnético (las monedas de cinco centavos estadounidenses de 5 centavos no son magnéticas porque están hechas de una aleación de cobre y níquel). El punto de fusión del níquel es 1452°C (2645°F). La densidad del níquel es de 8,902 g/cm3.

Acero inoxidable

El acero inoxidable es de un color plateado brillante y no forma óxido. El cromo (paso 5) se mezcla con el acero, cuando se endurece, el cromo deja una capa de su óxido sobre el acero, que es demasiado delgada para verla, por lo que el color del acero se ve a través.

El punto de fusión de los aceros inoxidables es de 1400-1450 °C (2552-2642 °F). La densidad de los aceros inoxidables varía porque es una aleación. Dependiendo de la aleación, algunos aceros inoxidables son magnéticos, pero todos son ferrosos.

Estaño

El estaño es de color gris plateado (como la mayoría de los metales) cuando está pulido y más oscuro cuando no está pulido. El estaño tiene un punto de fusión comparativamente bajo de 231°C (449°F). La densidad de las latas es de 7,365 g/cm3. El estaño no es ferroso

Titanio

El titanio es un metal gris plateado cuando no está pulido y más oscuro cuando no está pulido. El titanio emite chispas blancas brillantes cuando se muele. El titanio es no ferroso. El punto de fusión del titanio es 1795°C (3263°F). La densidad del titanio es de 4,506 g/cm3.

Plata

La plata tiene un color gris brillante incluso antes de ser pulida, pero desarrolla una película negra con el tiempo y debe pulirse. El punto de fusión de Silvers es 961,78 °C (1763,2 °F). La plata tiene la conductividad eléctrica más alta (puede pasar más electricidad a través de ella) que cualquier otro metal.

La densidad de Silvers es 10,49 g/cm^3. La plata no es ferrosa. La plata es un metal "precioso", lo que significa que es caro y se usa en monedas y joyas.

Zinc

El zinc es naturalmente gris opaco y es muy difícil de pulir. El zinc tiene un óxido que se desprende y lleva parte del zinc, por lo que otras cosas están recubiertas por lo que el zinc se "oxida" en lugar del metal base, esto se llama galvanización.

Debido a su bajo costo, el zinc es el metal principal en los centavos estadounidenses. El punto de fusión del zinc es de 419°C (786°F). El zinc no es ferroso. La densidad del zinc es de 7,14 g/cm3.