TRANSICIONES DE FASES.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SALTILLO

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ALUMNO:

KARIM HUMBERTO RODRIGUEZ ROCAMONTES.

INGENIERO:

JOSE DE JESUS ZAMORA GARCIA.

MATERIA:

TRANSICIONES DE FASES.

TRABAJO:

RESUMEN.

2-3PM 27 DE SEPTIEMBRE DE 2016

¿QUE ES UNA FASE?

Empecemos este resumen con esta simple pregunta que la respuesta podría ser que, es una porción de materia con propiedades homogéneas, libre de defectos. Pero ¿cómo se hace o se forma esta fase? Aquí nos podríamos enfocar en lo que vendría siendo la nucleación. Las transformaciones de fases se pueden clasificar en: Eutéctico, Peritectico, Eutectoide y Peritectoide.

La nucleación es una transformación de fase inestable que podrían ser una o más fases. Esto nos lleva a las siguientes variables:
A) Formación de núcleos.
B) Crecimiento de núcleos.
C) Unión de 2 núcleos.

Donde la forma o tamaño del embrión (estructura) crece, la nucleación se divide en dos:

*Nucleación homogénea: Es la que se da dentro de la matriz y variables como la composición química y la estructura no cambian (son iguales no tiene modificación) esta nucleación se da muy rara vez pues se dice que es mucho más pura.

*Nucleación heterogénea: Esta nucleación se produce en regiones de alta energía como podrían ser las maclas, dislocaciones, vacancias, fallas de apilamiento, intersticios o en impurezas, esta nucleación es la que se da con mayor frecuencia.

Esto nos lleva a la relación que tienen la nucleación y el crecimiento la cual es la temperatura, ya que los dos dependen de ella.

El crecimiento es la fuerza motora (energía) de crecimiento de un grano en la superficie de los límites de grano y se puede representar como:
D= K[pic 2]

Existen también transformaciones en el estado sólido
SOLIDO-SOLIDO: Produce un cambio de estructura cristalina, la cual debe cumplir aspectos termodinámicos y cinéticos. Requiere de dos etapas (nucleación y crecimiento).El estado sólido puede estar constituido por morfología, color, altas y bajas energías, composición, dureza (micro) y/o estructura cristalina.

Otro tema también visto fue la difusión, la cual depende de la temperatura y el tiempo, se divide en dos:
-Difusionales que serían dos maneras en las que estén ubicados los átomos que son de corto alcance y de largo alcance.

-Adifusionales que es donde los átomos se enfrían rápidamente, no se puede contraer y estos mismos deforman la red cristalina para reacomodarse en un espacio como lo son las dislocaciones o el cizallamiento.

También vimos la definición de deslizamiento la cual es: plano y dirección que se conjunta para hacer deslizamiento que llevara a cabo una deformación.

Nos preguntamos también cual podría ser el tratamiento térmico que duraba más llegamos a la conclusión que era el recocido y la temperatura a la que se daba esta transformación era a los 700°C.

Las diferentes transformaciones que encontramos fueron:
* La recristalización
* Transformación α→β

Vimos también lo que son los límites de granos en los metales, se crean durante la solidificación cuando los cristales se han formado a partir de diferentes núcleos que crecen simultáneamente juntándose unos a otros. La forma de los límites de grano viene determinada por las restricciones impuestas por el crecimiento de los granos más próximos. Las superficies de los límites de grano de una estructura de grano aproximadamente equiaxial.

Diferentes tipos de interfaces:
* Interfase coherente: Es donde se tiene una continuidad de la red cristalina (interfase común a los de cristales), si hay deformación se añade energía.

*Interfase semicoherente: Existe una falta de acoplamiento el cual es compensado por dislocaciones adecuadamente espaciadas.
Presentan algo de continuidad, falta de acoplamiento y los planos se acomodan dentro de la red.

*Interfase incoherente: No existe ninguna continuidad de red cristalina (no continua entre las fases) hay un cambio brusco en la composición.

Aprendimos de la energía de activación, donde las condiciones del sistema depende en estado sólido, es el movimiento de los átomos que dependen del efecto de la temperatura, difusión del átomo, la solubilidad (dependen de enlaces), llegamos a la conclusión que entre allá mayor defectos habrá más energía de activación.
* Entre mayor volumen, menos energía libre.
* Entre menor volumen, mayor energía libre.

En la nucleación homogénea tendremos 3 tipos de energías que serán:

• ΔG superficial.
• Deformación de la red.
• ΔG volumétrica.

Vimos también la velocidad de nucleación homogénea:
Que es donde la concentración de un núcleo de tamaño critico C* estará representada por:
C*= Co exp (-ΔG*/KT)
Donde Co será el número de átomos, K será la constante de Boltzman y cada núcleo podría ser supercrítico a una velocidad F por segundo y será representada por:
NHOM= FC*
Pero en la energía de activación para una migración atómica es ΔGm por átomo, F será w que será un factor que influirá a la vibración de los átomos y área del núcleo crítico. La velocidad de nucleación será:

NHOM= w Co exp (-ΔGhom/KT) exp (-ΔG*/KT)

La nucleación en solidos como en líquidos es la mayor veces heterogénea. Los sitios aproximados son defectos fuera de equilibrio como vacancias, dislocaciones, límites de grano, fallas de apilamiento, inclusiones y superficies libres, todos incrementan la energía libre del material. Hay una ecuación que describe a la nucleación heterogénea la cual es:
ΔGHET= -V (ΔGv- ΔGs)+Aγ- ΔGd

Nucleación en límites de grano:

La formación del embrión ser aquella que minimice la energía libre interfacial total. La forma que tomara un núcleo incoherente en un límite de grano será en forma de lenteja. Y la energía libre de exceso asociada con el embrión será:
ΔG = - V ΔGv + A αβ ɣ αβ – A αα ɣ αα
Donde V es el volumen del embrión, Aαβ es el área de la interfaz α/β de energía ɣ αβ creada, A αα el área del límite de grano α/α de energía ɣ αα destruida durante el proceso.

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