Maquinas y herramientas Tarea 4
Enviado por catalinabarraza • 22 de Agosto de 2022 • Exámen • 988 Palabras (4 Páginas) • 130 Visitas
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
DESARROLLO
1. Calcule el flujo de carbono a través de una placa que sufre procesos de carburización y descarburización a una temperatura de 650 °C. Las concentraciones de carbono a una distancia de 0,5 [cm] y 0,8 [cm] por debajo de la superficie carburizada son 1,7*10-2 (g/cm²) y 0,8*10-2 (g/cm²) respectivamente. Suponga D=3*10-7 (cm²/s).
Datos:
T= 650°C
Xa= 0,5 [cm]
Xb=0,8 [cm]
Ca= 1,7*10 ֿ²[g/cm³]
Cb= 0,8*10ֿ²[ g/cm³]
D= 3*10ֿ⁷[cm²/s]
J= -D dc/dx
J= -D Ca-Cb/Xa-Xb
J= -3*10ֿ⁷[cm²/s] (1,7*10 ֿ²[g/cm³] - 0,8*10ֿ²[ g/cm³]) /0,5 [cm] - 0,8 [cm]
J = 3*10ֿ⁷[cm²/s] -0,009 [g/cm³] / 0,3 [cm] = 3*10ֿ⁷[cm²/s] * -0,03 [g/cm⁴]
J= -(-9*10ֿ⁹[g/cm²s])
J= 9*10ֿ⁹[g/cm²s]
R// El flujo es 9*10ֿ⁹[g/cm²s]
2. Desarrolle un ejemplo para cada mecanismo de difusión estudiado. Indique, además, cuál es la ventaja de usar ese tipo de difusión y no otro. Justifique su respuesta.
Mecanismo de Difusión | Ejemplo | Ventajas |
Difusión por Vacancia: El átomo deja su lugar para ocupar una vacancia cercana, este tipo de difusión aumenta conforme al aumento de la temperatura. | [pic 8] Difusión por vacancias del cobre en un plano compacto. | La existencia de vacantes está muy influenciada por la temperatura, y siempre están presentes en equilibrio en las estructuras facilitando grandemente la difusión. Según va aumentando la temperatura existirán más vacantes, al mismo tiempo que la energía térmica disponible es mayor, aumentando grandemente la difusión. |
Difusión Intersticial: Actúan átomos que van desde una posición intersticial a otra posición vecina, actúa por interdifusión de solutos como hidrogeno, carbono, nitrógeno y oxigeno por tener átomos pequeños, su energía de activación es menor que la difusión por vacantes ya que existen más posiciones intersticiales vacías que vacantes. | [pic 9] Hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, boro y carbono pueden difundirse intersticialmente en la mayoría de las redes cristalinas metálicas. | Es más rápida que la difusión por vacancias, sus átomos son mas pequeños, este tipo de difusión de la energía es menor que la por vacancias, ya que existen más posiciones intersticiales vacías que vacantes. |
ste tipo de difusión es más rápida que la difusión por vacantes o sustitucionales, ya que los
átomos son más pequeños y este tipo de difusión la energía de activación es menor que en la
difusión por vacantes ya que existen más posiciones intersticiales vacías que vacantes.
3. Entregue dos ejemplos de aplicaciones industriales en donde se empleen los cambios de fase de los materiales. Explique cuáles son los cambios de fase relevantes para esa aplicación e indique la razón para su uso. Justifique su respuesta.
a) Fabricación de envases de vidrio: se requiere una mezcla de materiales tales como arena sílice, carbonato de sodio, oxido de calcio, entre otros, estos materiales son expuestos a altas temperaturas, hasta volverlo a estado líquido, una vez moldeados a la forma requerida, pasa proceso de enfriamiento y transforma a estado sólido. Debemos mencionar que el vidrio es unos de los materiales más amigables del planeta, ya que su nivel de reutilización es enorme.
...