Pulido ElectrolíticoLuis Antonio Tea

Iván David Martínez

Caracterización Estructural

IntroducciónPulido electrolítico es la disolución anódica de la superficie de la muestra en una celda electrolítica. El cátodo es utilizado para remover material desde al ánodo, es decir, realiza el pulido de la muestra.

El pulido electrolítico es más usado en la metalografía de aceros inoxidables, aleaciones de cobre, de aluminio, de magnesio, de zirconio y otros metales que son difíciles de pulir por métodos mecánicos convencionales.Los requerimientos generales en un baño electrolítico para pulimento:• Debe ser conductivo• La reacción con el ánodo debe dar como resultado un

compuesto soluble, puesto que los iones metálicos deben de poder pasar del ánodo al cátodo.• No debe de cambiar la superficie químicamente activa del

ánodo a un estado menos reactivo.• El ataque corrosivo no debe ser excesivo, de lo contrario,

puede producirse ataque químico en conjunto con el pulimiento electrolítico.

Mediante el control de las condiciones en la celda es posible realizar el “nivelamiento” de la muestra, mediante la eliminación de todas las irregularidades de mayor tamaño (por encima de 1 mm). Esto es seguido por un “abrillantamiento” que es una eliminación de todo las irregularidades sub-microscópica hasta aproximadamente 0.01 mm, estableciéndose una superficie del ánodo (muestra) sin irregularidades que es adecuado para el examen microscópico.La cantidad de material eliminado es tan pequeña que los ionesmetálicos permanecen en el electrolito sin ser depositados en el cátodo.

Varios factores juegan un rol importante en la obtención de las condiciones adecuadas para pulir:• La forma de la cámara de pulido, la posición de ánodo y cátodo.• El voltaje• La densidad de corriente anódica.• La composición del electrolito y la temperatura.• Condiciones y área de la superficie de la muestra.• El tiempo de pulido.

Mecanismo

Antes del pulido, la superficie de la muestra normalmente es desbastada en papeles de SiC hasta malla 600 o más fina. La superficie antes del pulido electrolítico tiene en todos los casos “cuestas” y “valles”, como se muestra en la figura.

La muestra se coloca en una celda electrolítica como ánodo. Para el control de la temperatura se usa un termómetro, y un agitador para obtener un flujo de electrolito. Para mantener la temperatura constante se usa un recipiente de enfriamiento alrededor de la celda. El voltaje DC está controlado por un potenciómetro, y temporizador es necesario para controlar el tiempo del proceso.

Para explicar la teoría que ocurre en el proceso, se usa una secuencia ideal de pulido basado en una celda electrolítica utilizando un potenciostato. La curva densidad de corriente versus voltaje del proceso completo, se muestra en la figura. Cuando se inicia el proceso en la celda, con un incremento del voltaje desde 0 V hacia el punto B, toma lugar un primer momento la disolución anódica directa.

En el punto B, una película viscosa es desarrollada y toma lugar un ataque electrolítico de la superficie de la muestra, removiendo muy poco material. Cuando la densidad de corriente/tensión alcanza el nivel del punto B, una condición inestable se desarrolla hasta el punto C, donde se establece una meseta estable con el incremento del voltaje.

En esta meseta, la película viscosa anteriormente desarrollada, tiene un efecto pasivante, alcanzando el equilibrio, lo que permite un nivelamiento de la superficie de la muestra. La eliminación de material por difusión a través de la capa viscosa será mayor en las cimas de las colinas, la corriente es más alta, porque la trayectoria de difusión es más corta que en los valles. Esto crea un alisado de la superficie. El pulido eficiente toma lugar entre C y D sobre la curva.

Con el incremento de la densidad de corriente, de D hacia E, se desarrollan burbujas de oxígeno generando aberturas en la capa viscosa, lo cual genera picaduras en la superficie de la muestra. Cerca a D la generación del gas es aun relativamente bajo y puede tomar lugar el pulido, pero en E la cantidad de burbujas destruirá totalmente la película y el pulido no es posible.

Reactivos del Pulido Electrolítico

Reactivos del Pulido Electrolítico