2.5 ANÁLISIS DE LA MICROESTRUCTURA
Se investigan las diversas variables que componen la microestructura de un material observada al microscopio al término de la preparación metalográfica. Principalmente podemos observar en una microestructura lo siguiente:

	Precipitados.
	Monocristales o granos.
	Forma y dimensión de los granos.    Fases.    Orientación cristalina.

Figura 3.3 Latón 65/35, colado en coquilla. Estado de pulido	Figura 3.4. Microestructura del latón 65/35, colado en coquilla. Ataque con dicromato, campoclaro, X100.	Figura 3.5 Microestructura anterior del latón 65/35, técnica de interferometria de Nomarski, X100.	Figura 3.6 Estructura de solidificación dendrítica observada mediante microscopía electrónica de barrido, MEB, X250.	Figura 3.7 Detalle MEB de la estructura anterior X1000	Figura 3.8 Bronce al aluminio 90/10, laminado. Estado de pulido, campo claro, X100
Figura 3.9. Microestructura del bronce 10 Al, campo claro. Ataque con dicromato, X100.	Figura 3.10. Detalle X400 de la microestructura anterior.	Figura 3.11. Micrografía anterior observada mediante técnica de Nomarski, X400.	Figura 3.12 Micrografía MEB del bronce al aluminio, X750. Fase a grano liso, fase b granos aciculares.	Figura 3.13. Detalle de los granos aciculares, 90 Cu-10Al, X1500.

2.5.1 Precipitados
Las fotografías 3.3 y 3.8 obtenidas en el microscopio óptico, de las probetas ensayadas, muestran formas dispersas en el continuo, el cual parece constituir el material metálico. En el latón, los precipitados son de morfología fundamentalmente esférica y con una dimensión que oscila entre 4 y 25 micras.
En el bronce al aluminio, además de los precipitados esféricos como los observados en el latón, encontramos precipitados de morfología lineal tendiendo a una definida dirección. La dimensión de los precipitados lineales oscilan desde 5 a 40 micras.
Los precipitados son formas puntuales esféricas, alargadas, o de otra morfología, que se encuentran inmersas en el continuo de la probeta pulida, antes del ataque químico.
La naturaleza de estos precipitados es del tipo de compuestos químicos inorgánicos que muestran discontinuidades en los enlaces con el material de naturaleza metálica. Esto parece desprenderse tanto de los hechos de que sean observables sobre la probeta antes de atacar y que no son observables prácticamente en las probetas después del ataque, como es fácil comprobar en las micrografías de las figuras 3.3 y 3.4, y las figuras 3.8 y 3.9.

2.5.2 Monocristales o granos
La observación de la micrografía, del bronce al aluminio, a 400 aumentos en campo claro demuestra que lo que podría inferirse como una continuidad por observación visual, es un ensamblado de figuras poligonales distribuidas en dos zonas fuertemente diferenciadas por su color. En el croquis de la figura 3.14, se muestra un esquema

 Figura 3.14. Esquema de la estructura del bronce 90 Cu-10 Al.

En las figuras 3.11 y 3.12 se observa un conjunto de zonas continuas de forma poligonal que cubre la totalidad de la superficie. Sus unidades se denominan granos y definen la estructura cristalina.
Cada polígono cerrado se conoce como grano y corresponde a una estructura cristalina de una sola orientación, monocristal.

2.5.3 La forma de los granos
El bronce al aluminio esquematizado en la figura 3.14 muestra como unidad del esquema, figuras poligonales con conexiones quebradas y agudas y de formas variadas. Este tipo de grano se denomina equiaxial pues no existe ningún eje cristalino privilegiado en el crecimiento del monocristal. Si alguna dimensión es más alargada obedece a la casuística justificada desde la óptica de la aleatoriedad de la conformación.

 Figura 3.15. Esquema de la microestructura del latón 65/35.

Por contra, el latón 65Cu35Zn muestra un ensamblado de configuración distinta. En el croquis de la figura 3.15 se realiza un esquema de la microestructura observada en este material, bien por microscopía óptica o electrónica.
Estos granos son denominados dendríticos por cuanto muestran acusado alargamiento del grano en una dirección definida, y formas redondeadas semejante a racimos de uva.
También podemos observar que este tipo de grano esta rodeado por un borde mucho más definido, más grueso, que en la estructu-ras equiaxial, lo que puede percibirse con mayor claridad en el detalle de las dendritas del microscopio electrónico a 1000X, figura 3.6.
Existen dos formas muy diferenciadas de formas de granos: A) de contornos poligonales equiaxiales y B) de contornos esféricos en forma de racimos, dendritas.

2.5.4 La dimensión de los granos
Usamos las micrografías obtenidas por MEB pues aparece perceptible la escala en micras, junto a la fotografía. En el caso del bronce al aluminio, la fase clara queda definida por dimensiones desde 10 a 20 micras, mientras que la fase oscura es más variable, pudiendo encontrar valores desde 5 hasta 40 micras.
Por su parte, analizando los granos dendríticos del latón, también en la micrografía MEB a 250X, figura 3.6, observamos que son mucho más grandes, con anchos que alcanzan como mínimo las 40 micras y largos mínimos de 160 micras.
Es evidente que el tamaño de las dendritas también las distingue plenamente de los granos equiaxiales y que cada tipo de grano puede cuantificarse.

2.5.5 Fases
En la micrografía del bronce al aluminio, en campo claro, queda perfectamente diferenciada la fase a, granos claros, de la fase ß, granos oscuros. Estas diferencias también se encuentran aún con más contraste utilizando técnicas Nomarski o de relieve, donde la fase a toma el color amarillo y la fase ß aparece con tonalidad azul, figura 3.11.
Describe los granos fuertemente diferenciados bien por el color y/o por la forma, pues corresponden a fases distintas.
La diferenciación de las fases de una aleación puede hacerse por sus tonalidades. Pero también por la textura interna, la que queda más realzada en la observación mediante microscopía electrónica, figura 3.12, que distingue claramente los granos ß, textura rayada, de los granos a, textura más lisa.

2.5.6 La orientación cristalina
En la micrografía del bronce al aluminio en campo claro, X400, figura 3.10, se observa como la fase clara, a, muestra pequeñas diferencias de tonalidad en algunos granos a1, a2, aunque corresponden a la misma fase, figura 3.16.

Figura 3.16. Reflexión de la luz en una aleación monofásica.

Los granos débilmente diferenciados por el color y no por la forma corresponden a granos de la misma fase pero distinta orientación cristalina.
La diferencia de tonalidad se debe a la diferencia del ataque químico producido en la preparación metalográfica, consecuencia de la distinta orientación cristalina de los mono-cristales que emergen a la superficie.
Este hecho queda más patente en la micrografía MEB X750, en donde, aprovechando la mayor profundidad de campo, se puede observar los escalones producidos al pasar de un grano a otro de la misma fase, figura 3.12.
La diferencia de tonalidad puede resaltarse más, con la técnica de contraste interferencial de Nomarski, figura 3.11, y también puede observarse con esta técnica el relieve diferenciado por ataque químico a los granos a con distinta orientación cristalina.

2.5.7 Fases de la morfología especial.
En la micrografía del latón, figura 3.4, los espacios entre los diversos granos dendríticos no pueden asociarse a bordes de grano, pues son mucho más gruesos, ni pueden asociarse a los granos de los tipos descritos, equiaxiales o dendríticos. Además no es un precipitado de tipo iónico pues no desaparece después del ataque químico. Parece evidente que corresponden a fases, bien metálicas o intermetálicas, cuyas leyes de precipitación en la masa metálica es muy peculiar.
El grosor de la zona atacada en los bordes de grano de forma discontinua hace suponer la existencia de una fase diferenciada de la estructura cristalina que hace de matriz, bien por calidad o bien por composición, que le infringe mayor reactividad química que el resto de los bordes de grano.
En los casos observados, las fases que han precipitado en el espacio destinado a los bordes de grano son precipitados cristalinos intergranulares o interdendríticos. En otros casos los precipitados quedan inmersos en un monocristal o estructura cristalina y toman a veces formas caprichosas, arborescentes, son los precipitados transcristalinos.

2.5.8 Síntesis de la microestructura cristalina
A partir de las observaciones realizadas en las probetas ensayadas y que se han comentado en las cuestiones anteriores podemos resumir que la microestructura cristalina de los materiales metálicos está conformada esencialmente por:

A)	Monocristales, granos, ensamblados a través de los bordes, que se denominan bordes de grano. Las formas de los monocristales son fundamentalmente:
	1-  Dendritas, o granos redondeados arborescentes, figura 3.5.  2-  Equiaxiales, o de formas poligonales con fronteras rectilíneas, figura 3.9.
	Desde el punto de vista de la calidad los monocristales pueden corresponder a diferentes estructuras cristalinas y composiciones químicas, lo que se pone de manifiesto por los colores, intensidades de gris, de las micrografías de las figuras 3.5 y 3.11, obtenidas con técnicas de contraste interferencial.
B)	Fases cristalinas de morfología especial que se ubican bien en lugares intergranulares o bien en el interior de los monocristales.
C)	Precipitados de enlace iónico, sulfuros, fosfuros, que quedan distribuidos en el interior de los monocristales sin ligazón con ellos y que poseen formas alargadas redondeadas, figura 3.3 y 3.8.
D)	Bordes de grano que efectúan la unión entre las estructuras monocristalinas de igual o diferentes fases.

 Figura 3.17. Esquema de una micrografía robot.