Evaluación del grafito en hierros fundidos: forma, tamaño, conteo nodular y grado de nodulización

Fundamento

Se prepara una sección metalográfica pulida sin atacar, porque el grafito se observa en su estado pulido y cualquier ataque previo dificulta la evaluación, y se examina al microscopio a un aumento normalizado. La forma del grafito se clasifica comparando con las series de referencia de la norma, que distinguen desde las láminas del hierro gris hasta las esferas perfectas del nodular, pasando por las formas intermedias, degeneradas y vermiculares; el tamaño se clasifica con otra serie. El grado de nodulización se calcula como el porcentaje de grafito presente en las formas esferoidales respecto del total, mediante recuento o por análisis de imagen automatizado, que además entrega el conteo nodular, es decir la cantidad de nódulos por unidad de superficie, parámetro que se relaciona con la calidad de la inoculación y con la ausencia de carburos en secciones delgadas. Después se ataca la muestra y se evalúa la matriz, cuya proporción de ferrita y de perlita determina la resistencia y la ductilidad, y se verifica la ausencia de carburos y de fósforo eutéctico. La evaluación se hace en la zona de la pieza que define la especificación, ya que el grafito y la matriz varían con el espesor y la velocidad de enfriamiento, y en las secciones gruesas aparecen nódulos degenerados aunque el tratamiento haya sido correcto.

Matriz (en qué muestra)

Hierro fundido gris, nodular y vermicular; piezas coladas y muestras testigo de colada; secciones delgadas y gruesas de la misma pieza; piezas con propiedades mecánicas fuera de especificación

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de corte, embutido y pulido metalográfico; microscopio óptico con cámara y software de análisis de imagen; patrones de comparación de la norma; durómetro para verificación de la matriz; equipo de ataque químico.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Abrasivos y paños de pulido; suspensiones de diamante; reactivos de ataque para la matriz; resinas de embutido.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas y portamuestras; series de referencia de forma y de tamaño de grafito; planillas de evaluación por zona de la pieza.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Abrasivos y suspensiones; resinas; reactivos; probetas.

Unidad

1 · forma y tamaño del grafito según la clasificación · grado de nodulización (%) · conteo nodular (nódulos/mm²) · proporción de ferrita y de perlita en la matriz (%) · presencia de carburos y de fósforo eutéctico · zona de la pieza evaluada

Rango de referencia

Las especificaciones de piezas nodulares exigen grados de nodulización altos, con frecuencia por encima del ochenta o el noventa por ciento, y conteos nodulares mínimos; ambos caen en las secciones gruesas, y por eso la norma define en qué zona se evalúa

Norma que lo exige

Las normas de producto de hierro nodular, gris y vermicular, que definen los grados por sus propiedades mecánicas y exigen una microestructura compatible; las especificaciones de compra de piezas, en especial de la industria automotriz, que fijan grados de nodulización y conteos nodulares mínimos; los requisitos de calificación de proceso; las normas de acreditación del laboratorio

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales de clasificación del grafito en hierros fundidos por forma, tamaño y distribución, con sus láminas de referencia; las normas sobre determinación del grado de nodulización y del conteo nodular por análisis de imagen; las normas de producto de hierros fundidos; los procedimientos de preparación metalográfica sin alterar el grafito

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de clasificación del grafito en hierros fundidos vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Una sección de la pieza o de la probeta testigo

Conservación y transporte

El pulido se hace evitando arrancar el grafito, que es blando y se desprende dejando huecos que el análisis de imagen cuenta como porosidad o deforma la clasificación: se usan paños y presiones adecuados y se controla el resultado antes de medir. La evaluación se hace sobre la muestra sin atacar para el grafito y luego atacada para la matriz, en ese orden. Se examinan varios campos y se informa la cantidad evaluada. La zona de la pieza y su espesor se documentan siempre, porque el resultado depende de ellos.

Límite de detección típico

El análisis de imagen distingue nódulos desde pocos micrómetros con el aumento adecuado

Incertidumbre típica

El grado de nodulización difiere en varios puntos porcentuales entre operadores y entre métodos manual y automático; se declara el método empleado

Área

Metalurgia; Materiales/industrial; Nanotecnología

Fecha de última actualización: 10/9/2026