Imperfecciones en los sólidos.

Imperfecciones en los sólidos

-Lineales (una dimensión): dan lugar a una distorsión de la red centrada en torno a una línea de átomos.

        *Dislocaciones: afectan una fila de átomos en las direcciones más compactas de la red permitiendo deformaciones plásticas en los metales.

                -Cuña: inserción de un semiplano adicional de átomos dentro de la red.

                -Helicoidal: forma en espiral de la red cristalina por efecto de un esfuerzo de cizalladura.

                -Mixta: combinación de dislocaciones anteriores.

        *Deformación plástica: el material se deforma y no vuelve a su estado original

                -Ley de Schmidt:

Solidificación

Solidificación: proceso físico que consiste en un cambio de estado liquido a estado sólido producido por un disminución de la temperatura provocando un cambio en el arreglo atómico de corto alcance (liquido) a largo alcance (solido).

Etapas de la solidificación:

-Nucleación: ocurre cuando se forma una pequeña porción de solido en el liquido.

*Nucleación homogénea: ocurre cuando el metal por si mismo proporciona los átomos para formar los núcleos. Se necesita requiere de un alto grado de sub-enfriamiento.

*Nucleación heterogénea: ocurre sobre la superficie que contiene el líquido debido a las impurezas de la misma. Se requiere un menor sub-enfriamiento para formar un núcleo estable. Produce granos equiaxiales y granos columnares

-Crecimiento: ocurre cuando los átomos del líquido se van uniendo hasta que se complete la solificación.

Una vez formados núcleos estables de metal, estos crecen y generan límites de grano. A menos núcleos de metal mayor limite de granos y menor resistencia mecánica. A más núcleos de metal, menor limite de granos y mayor resistencia mecánica.

Solidificación dendrítica: es la más común en las aleaciones. Los núcleos q se comienzan a formar en el metal liquido tienen forma de dendritas suponiendo una discontinuidad en el metal solidificado.

Segregación de soluto: cuando el metal posee diferente concentración de soluto en distintos puntos de su masa, esto depende de la velocidad de enfriamiento, la separación entre las curvas solidus y liquidos, y la composición inicial de la aleación.

Estructura de un lingote:

-zona chill: zona de enfriamiento rápido, ocurre en la superficie debido al contacto con el molde produciendo un sobre-enfriamiento que genera una nucleación heterogénea con granos equiaxiales y de crecimiento dendrítico.

-Zona columnar: inicia en los granos de la zona chill y continúa su crecimiento hacia el centro del lingote

-Zona central de granos equiaxiales: puede ser generada por cristales de la zona chill barridos por corriente de convección; brazos secundarios o terciarios de dendritas barridos por corrientes de convección o por la precipitación de cristales desde la cara superior de lingote donde el liquido ha sido enfriado por perdidas de calor por radiación.

Ensayos Mecánicos

Dureza: propiedad que refleja la capacidad de resistir la deformación plástica o una abrasión de su superficie.

-Dureza mineralógica: se mide a través de la escala de Mohs mediante un ensayo de rayado.

-Dureza elástica: se determina mediante un Ensayo Shore que consiste en dejar caer sobre un material uno aun mas duro (martillo punta de diamante) desde una altura determinada. A mayor altura de rebote, mayor será la dureza de material probado (se utiliza escleroscopio)

-Resistencia a la intentación: se mide la dureza del material penetrándolo con otro a una fuerza mecánica de magnitud conocida.

        *Dureza Brinell: se utiliza una bola de acero templado.

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