organización atómica

ESTUDIO Y ENSAYO
DE MATERIALES
INGENIERÍA CIVIL
UNIVERSIDAD CATÓLICA
ARGENTINA
ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES : ORGANIZACIÓN ATÓMICA
ORGANIZACIÓN ATÓMICA = DISPOSICIÓN O ARREGLO DE LOS ÁTOMOS
ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES:
PRIMER NIVEL: ESTRUCTURA ATÓMICA (YA TRATADO)
SEGUNDO NIVEL: ORGANIZACIÓN ATÓMICA
TERCER NIVEL: ESTRUCTURA METALOGRÁFICA (GRANOS)
CUARTO NIVEL: ESTRUCTURAS MULTIFÁSICAS
SU INFLUENCIA
EN LAS
PROPIEDADES
ARREGLOS ATÓMICOS TÍPICOS EN MATERIALES SÓLIDOS PERFECTOS
SIN ORDEN
ORDEN DE CORTO ALCANCE
ORDEN DE LARGO ALCANCCE
2
ORGANIZACIÓN ATÓMICA
CORTO ALCANCE
SIN ORDEN
P.E.: GAS ARGÓN
P.E.: MOLÉCULA DE
AGUA. ÁNG. ENTRE
O
ENLACES = 104,5
SIN EMBARGO LAS
MOLÉCULAS DE
AGUA NO TIENEN
UNA ORGANIZACIÓN
ESPECIAL ENTRE SÍ
CORTO ALCANCE
P.E.: VIDRIO DE SÍLICE.
LOS ÁTOMOS DE OXÍGENO
FORMAN ÁNGULOS DE
109.5 . SIN EMBARGO LAS
UNIDADES TETRAÉDRICAS
PUEDEN ESTAR UNIDAS
DE MANERA ALEATORIA.
MATERIAL AMORFO.
LARGO ALCANCE
LOS ÁTOMOSFORMAN
UN PATRÓN REPETITIVO, REGULAR, QUE
SE EXTIENDE POR
TODO EL MATERIAL.
(RED)
MUCHOS CERÁMICOS Y POLÍMEROS TIENEN ARREGLOS DE CORTO ALCANCE. SON
MATERIALES AMORFOS Y TIENEN PROPIEDADES FÍSICAS ÚNICAS.
METALES, MUCHOS CERÁMICOS Y ALGUNOS POLÍMEROS TIENEN ORDEN DE CORTO Y LARGO
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ALCANCE. SON MATERIALES CON ESTRUCTURA CRISTALINA.
ORGANIZACIÓN ATÓMICA
COMPUESTO POR CADENAS DE ÁTOMOS DE C CON DOS
ÁTOMOS DE HIDRÓGENO UNIDOS A CADA C. VUELVE A
PRODUCIRSE UNA ESTRUCTURA TETRAÉDRICA DE CORTO
ALCANCE. LAS UNIDADES TETRAÉDRICAS SE UNEN DE
MANERA ALEATORIA PARA PRODUCIR CADENAS
POLIMÉRICAS. MATERIAL AMORFO
ESTRUCTURA TETRAÉDRICA
DEL
POLIETILENO
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA
BIDIMENSIONAL DE LA ESTRUCTURA,
SIMILAR AL SPAGHETI, DEL POLIETILENO
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ORGANIZACIÓN ATÓMICA – ESTRUCTURA CRISTALINA
Celda unitaria
UNA RED ES UN ARREGLO PERIÓDICO DE
PUNTOS QUE DEFINEN UN ESPACIO.
LA CELDA UNITARIA ES UNA SUBDIVISIÓN
DE LA RED QUE SIGUE CONSERVANDO
LAS CARACTERÍSTICAS DE LA RED.
PUNTOS DE LA RED
SE IDENTIFICAN 14 TIPOS DE CELDAS UNITARIAS O
REDES DE BRAVAIS.
LAS REDES DE BRAVAIS PUEDEN AGRUPARSE EN 7
SIST. CRISTALINOS.
5
ESTRUCTURA CRISTALINA
LOS SIETE SISTEMAS CRISTALOGRÁFICOS
Simple
Cuerpo centrado
Cara centrada
Base centrada
Simple
C. centrado
C. centrada
Simple
Simple
Cuerpo
centrado
Simple
Base centrada
Simple
Simple
Compacto
6
LAS 14 REDES DE BRAVAIS
7
ESTRUCTURA CRISTALINA
CONSTITUCIÓN DE DIFERENTES CELDAS UNITARIAS
EJEMPLOS:
Cr ; Fe “
Mo ; W
SISTEMA
CÚBICO SIMPLE
E J E M P L O S :
EL Li F YA VISTO.
SALES COMO EL
NaCL
SISTEMA CÚBICO
DE
CUERPO CENTRADO
SISTEMA CÚBICO
DE
CARAS CENTRADAS
EJEMPLOS:
Al ; Cu ; Au ; Pb
EJEMPLOS:
Ni ; Pt ; Ag ; Fe (
Co ; Mg
Ti ; Zn
HEXAGONAL SIMPLE
EJEMPLO:
GRAFITO
HEXAGONAL COMPACTO
8
ESTRUCTURA CRISTALINA – METALES PUROS
9
ESTRUCTURA CRISTALINA – METALES PUROS
10
ESTRUCTURA CRISTALINA – ALEACIONES - COMPUESTOS
ALEACIÓN AuCu3
ENLACE IÓNICO
ClNa
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ESTRUCTURA CRISTALINA – CERÁMICOS
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ESTRUCTURA CRISTALINA – TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O
POLIMÓRFICAS
MATERIALES ALOTRÓPICOS
O POLIMÓRFICOS
MÁS DE UNA ESTRUCTURA CRISTALINA
EL TÉRMINO ALOTROPÍA SE RESERVA A LOS ELEMENTOS PUROS
EL
FUNDAMENTO DE
LOS TTOO.
Fe (ACERO)
A Tamb.: SISTEMA CÚBICO DE CUERPO CENTRADO - CCA ALTA T : SISTEMA CÚBICO DE CARAS CENTRADAS - CCC-
MUCHOS CERÁMICOS (SÍLICE) SON POLIMÓRFICOS.
LAS TRANSFORMACIONES PUEDEN VENIR ACOMPAÑADAS DE CAMBIO DE VOLUMEN DURANTE EL
ENFRIAMIENTO / CALENTAMIENTO. ESTE CAMBIO DE VOLUMEN DEBE ESTAR CONTROLADO
CORRECTAMENTE PARA EVITAR FALLAS O FISURAS.
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – DEFECTOS LINEALES
DISLOCACIONES
ASOCIADAS PRINCIPALMENTE
CON LA DEFORMACIÓN MECÁNICA
ESTOS ¨DEFECTOS¨ PUEDEN SER AGREGADOS INTENCIONALMENTE A FIN DE LOGRAR UN
CONJUNTO DESEADO DE PROP. MECÁNICAS Y FÍSICAS.
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – DISLOCACIONES
SE ROMPEN LOS ENLACES
EN LAS ADYACENCIAS DE LA DISLOC.
DESLIZAMIENTO:
PROCESO DE MOVIMIENTO DE LA
DEFORMACIÓN CAUSANDO QUE SE
DEFORME EL MATERIAL
CRSTAL
DE
METAL PURO
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DISLOCACIONES – PROPIEDADES ASOCIADAS
METALES:
LA DISLOCACIÓN SE MUEVE EN AQUEL SISTEMA DE DESLIZAMIENTO QUE REQUIERA EL MÍNIMO CONSUMO DE
ENERGÍA. COMPATIBLE CON UNA DISTANCIA DE REPETICIÓN DE ESTADOS DE EQUILIBRIO PEQUEÑA.
CONDICIÓN QUE SE DA EN LA ESTRUCTURA CRISTALINA CON ENLACE METÁLICO.
LOS METALES MUESTRAN DUCTILIDAD, CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN.
LA RESISTENCIA ES MENOR QUE LA PREDECIBLE POR EL ENLACE METÁLICO. SOLO ES NECESARIO QUE SE
ROMPA UNA PEQUEÑA FRACCIÓN DEL DE TODAS LAS UNIONES METÁLICAS.
CERÁMICOS DE ENLACE COVALENTE (Si) Y POLÍMEROS CRISTALINOS:
ENLACE COVALENTE: RESISTENCIA Y DIRECCIONALIDAD.
POR LO TANTO LAS DISLOCACIONES NO SE MUEVEN FÁCILMENTE.
SON MATERIALES FRÁGILES
MATERIALES CON ENLACE IÓNICO INCLUYEN A MUCHOS CERÁMICOS (Mg O):
TAMBIÉN OFRCEN RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO. ES NECESARIO ROMPER EL EQUILIBRIO DE CARGAS
ALREDEDOR DE ANIONES Y CATIONES. DURANTE UN DESLIZAMIENTO LOS IONES DE CARGA SIMILAR
DEBEN PASAR UNOS FRENTE A OTROS, LO QUE CAUSA REPULSIÓN. FINALMENTE LA DISTANCIA DE
REPETICIÓN ES MAYOR QUE EN LOS METALES.
SON MATERIALES FRÁGILES.
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DISLOCACIONES – PROPIEDADES ASOCIADAS
MgO:
EL OXÍGENO
OCUPA UN
SITIO INTERSTICIAL
ESTRUCTURA CRISTALINA
DE DOS COMPONENTES
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – DEFECTOS PUNTUALES
FALTA CATIÓN
GENERADOS POR:
MOV. ÁTOMOS POR
CALENTAMIENTO.
PROCESAMIENTO
IMPUREZAS
ALEACIONES
FALTA ANIÓN
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – DEFECTOS PUNTUALES
VACANCIAS:
FALTA UN ÁTOMO EN UN SITIO NORMAL.
DEFECTOS INTERSTICIALES:
SE INSERTA UN ÁTOMO ADICIONAL EN UNA
POSICIÓN NORMALMENTE DESOCUPADA
FORMACIÓN
FORMACIÓN
DURANTE LA SOLIDIFICACIÓN
CON EL INCREMENTO DE LA T
POR DAÑOS PRODUCIDOS POR
RADIACIÓN
SON IMPUREZAS (EJ. HIDRÓGENO)
SON COMPONENTES DE ALEACIÓN (EJ. C EN Fe : ACERO)
LA RED SE DEFORMA Y COMPRIME
EL NÚMERO DE Á. INTERSTIC. SE
MANTIENE CONSTANTE INCLUSO
CON EL INCREMENTO DE T.
DEFECTOS SUSTITUCIONALES:
SE REEMPLAZA UN Á POR OTRO DISTINTO
FORMACIÓN
SON IMPUREZAS
SON COMPONENTES DE
ALEACIÓN
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – OTROS DEFECTOS
PUNTUALES
DEFECTO DE FRENKEL:
PAR DE DEFECTOS, INTERSTICIO-VACANCIA, SE FORMA CUANDO UN IÓN SALTA DESDE UNA
POSICIÓN NORMAL A UN SITIO INTERSTICIAL, SE FORMA ADEMÁS UNA VACANCIA.
DEFECTO DE SCHOTTKY:
PAR DE VACANCIAS, EN CERÁMICOS DE ENLACE IÓNICO (P. EJ.), CUANDO FALTAN UN ANIÓN
Y UN CATIÓN DE LA RED.
IMPORTANCIA DE LOS DEFECTOS PUNTUALES:
UNA DISLOCACIÓN QUE SE MUEVA EN LAS INMEDIACIONES DE UN DEFECTO PUNTUAL
ENCONTRARÁ UNA RED DISTORSIONADA Y POR LO TANTO ENCONTRARÁ UNA DIFICULTAD
MECÁNICA QUE HARÁ QUE LA FUERZA DE CORTE NECESARIA PARA SOSTENER SU
DESPLAZAMIENTO SERÁ MAYOR : SE INCREMENTA LA RESISTENCIA DEL MATERIAL.
LOS DEFECTOS PUNTUALES
INCREMENTAN LA
RESISTENCIA A LA ROTURA
DE UN MATERIAL
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DISEÑO DE PROCESOS
DISEÑO DE UN TRATAMIENTO TÉRMICO PARA PRODUCIR VACANCIAS
EJEMPLO DEL USO DE LA DIFUSIÓN COMO AYUDA EN LA SELECCIÓN DE MATERIALES Y EN EL DISEÑO DE
PROCESOS DE MANUFACTURA.
DIFUSIÓN:
ES EL MOVIMIENTO DE LOS ÁTOMOS EN UN MATERIAL (TRANSFERENCIA DE MASA).
LOS ÁTOMOS SE MUEVEN DE MANERA DE PRODUCIR UNA COMPOSICIÓN HOMOGÉNEA
Y UNIFORME. LA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN ES PRÁCTICAMENTE NULA A T amb. CRECE
EXPONENCIALMENTE CON LA T.
LA DIFUSIÓN ESTÁ PRESENTE EN EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS METALES, LA
MANUFACTURA DE LOS CERÁMICOS, LA SOLIDIFICACIÓN DE LOS MATERIALES, ETC.
DIFUSIÓN POR VACANCIA:
EN LA AUTODIFUSIÓN Y EN LA DIFUSIÓN DE ÁTOMOS SUSTITUCIONALES UN Á. SE TRANSLADA
DESDE UN PUNTO NORMAL DE LA RED Y OCUPA UNA VACANCIA CERCANA, CREANDO UNA
NUEVA VACANCIA EN SU LUGAR ORIGINAL. CONFORME CONTINÚA LA DIFUSIÓN SE TIENE
UN FLUJO DE VACANCIAS Y Á. EN SENTIDOS OPUESTOS.
DIFUSIÓN INTERSTICIAL:
UN Á. INTERST. PASARÁ DE UN SITIO INTERST. A OTRO. NO ES NECESARIO QUE EXISTANVACANCIAS.
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DISEÑO DE UN TRATAMIENTO TÉRMICO PARA PRODUCIR VACANCIAS
ECUACIÓN DE ARRHENIUS
LA CAPACIDAD DE LOS ÁTOMOS Y DE LAS IMPERFECCIONES PARA DIFUNDIRSE AUMENTA CON
EL INCREMNENTO DE SU ENERGÍA TÉRMICA. EL MOVIMIENTO Y LA TEMPERATURA ESTÁN
RELACIONADOS POR LA EC. DE ARRHENIUS
DONDE:
( - Q / RT )
nv = n e
nv:
Nro. DE VACANCIAS POR cm3
n:
Nro. DE PUNTOS DE RED POR cm3
Q:
ENERGÍA NECESARIA PARA PRODUCIR
UNA VACANCIA (cal/mol)
R: Cte. DE LOS GASES ( 1,987 cal/mol)
T: TEMPERATURA (K)
ENUNCIADO DE NUESTRO EJEMPLO DE DISEÑO:
DISEÑE UN TTOO. QUE PROPORCIONE 1000 VECES MÁS VACANTES EN EL Cu DE LAS QUE
ESTÁN NORMALMENTE PRESENTES A Tamb.
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DISEÑO DE UN TRATAMIENTO TÉRMICO PARA PRODUCIR VACANCIAS
QCu = 20000 cal/mol
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IMPERFECCIONES EN EL ARREGLO ATÓMICO – DEFECTOS DE SUPERFICIE
ESTRUCTURAS METALOGRÁFICAS
MECANISMO DE FORMACIÓN PROPIEDADES
ESTRUCTURAS
DE
NUCLEACIÓN
Y
CRECIMIENTO
DENDRITISMO
SOLIDIFICACIÓN DE UN METAL
EN EL SENO DE LA MASA LÍQUIDA COMIENZA
LA CRISTALIZACIÓN EN VARIOS PUNTOS
(NÚCLEOS), ASOCIADOS A IMPUREZAS.
LOS NÚCLEOS CRECEN ESPACIALMENTE SEGÚN
DETERMINADOS EJES CRISTALOGRÁFICOS EN
FORMA ARBORESCENTE
FORMACIÓN
DE
LOS
GRANOS
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DEFECTOS DE SUPERFICIE - BORDE DE GRANO – ESTRUCTURA
METALOGRÁFICA
ESTRUCTURA
METALOGRÁFICA
LOS Á PUEDEN DIFUNDIR A
TRAVÉS DEL BORDE DE GRANO
CAMBIANDO LA FORMAS
ENSAYO
METALOGRÁFICO
PREPARACIÇON DE LA MUESTRA
POR PULIDO Y ATAQUE, PARA
PODER OBSERVAR SU
ESTRUCTURA AL MICROSCOPIO
LOS BORDES DE GRANO SON SITIOS DE MAYOR
REACTIVIDAD CON LOS ÁCIDOS (POR TENER
IMPUREZAS Y MAYOR ENERGÍA LIBRE).
GRANO: PORCIÓN DE MATERIAL EN EL CUAL LA RED ES IDÉNTICA
Y CON UNA SOLA ORIENTACIÓN CRISTALOGRÁFICA
FRONTERA/BORDE DE GRANO:
DEFECTO DE SUPERFICIE QUE REPRESENTA LA FRONTERA
ENTRE DOS GRANOS
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ESTRUCTURAS METALOGRÁFICAS – TAMAÑO DE GRANO
LINGOTERAS
EN LOS SITIOS DE GRAD. TÉRMICO MÁS PRONUNCIADO
(PAREDES) EL CRECIMIENTO SERÁ MÁS VELOZ
(EN DIRECCIÓN AL GRAD. ) DANDO LUGAR A GRANOS
MÁS ALARGADOS.
CON GRANDES CANTIDADES DE IMPUREZAS
DISPERSAS, SE FORMAN MUCHOS NÚCLEOS,
EL MATERIAL COMIENZA A CRISTALIZAR EN
MUCHOS SITIOS DANDO LUGAR A UNA
ESTRUCTURA DE GRANO FINO
TAMAÑO
DE
GRANO
E N L Í Q UI D O S
MUY PUROS
EN CAMBIO LA
ES TRUC TUR A
SERÁ DE GRANO
GRUESO.
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TAMAÑO DE GRANO
TENSIONES INTERNAS:
EN ALGUNOS SITIOS DE LA FRONTERA
HAY Á TAN CERCA UNOS DE OTROS
QUE CREAN UNA REGIÓN DE COMPRESIÓN
Y EN OTROS TAN ALEJADOS QUE CREAN
REGIONES TRACCIONADAS.
EL CONTROL DEL TAMAÑO DE GRANO ES UN
MÉTODO PARA CONTROLAR LAS PROPIEDADES
DEL MATERIAL.
A
< TAMAÑO DE GRANO
↔
> CANTIDAD
DE FRONTERAS DE GRANO:
CUALQUIER DISLOCACIÓN SE MOVERÁ UNA DISTANCIA CORTA ANTES DE ENCONTRAR UNA
FRONTERA DE GRANO, SE INCREMENTA ASÍ LA
RESISTENCIA DEL MATERIAL
EC. DE HALL-PETCH:
σy = σ0 + kd
-1/2
DONDE:
EFECTO DEL TAMAÑO DE GRANO EN LA
TENSIÓN DE FLUENCIA DEL MATERIAL
σy : TENSIÓN DE FLUENCIA
σ0 Y K : CTES. DEL MATERIAL
d : φProm. DE LOS GRANOS
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TAMAÑO DE GRANO
CONTROL DEL TAMAÑO DE GRANO:
A TRAVÉS DE LA SOLIDIFICACIÓN
ALEACIONES
TTOO
EJEMPLO:
NÚMERO DE TAMAÑO DE GRANO ASTM (n):
n-1
N=2
DONDE:
N : Nro. DE GRANOS POR PULG.
AL CUADRADO
N SE DETREMINA A PARTIR DE UNA
MICROFOTOGRAFÍA DE LA ESTRUCTURA
METALOGRÁFICA A 100 X
METALOGRAFÍA
DEL
PALADIO
100X
28
EJEMPLO DE DISEÑO DE PROCESOS
DISEÑO DE UN PROCESO CERÁMICO PARA UNA RESISTENCIA DETERMINADA
29
EJEMPLO DE DISEÑO DE PROCESOS
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ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN O POR TRABAJADO MECÁNICO DEL
MATERIAL
ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN:
ENTIÉNDASE COMO UN PROCESO MEDIANTE
EL CUAL UNA ALEACIÓN SE DEFORMA Y
ENDURECE. DENOMÍNASE TAMBIÉN:
TRABAJO EN FRÍO
SE TRATA DE PROCESOS INDUSTRIALES DESTINADOS A DARLE AL MATERIAL UNA FORMA
UTILIZABLE Y MEJORAR/CONTROLAR SUS
PROPIEDADES.
EJ.: LOS PROCESOS INDUSTRIALES DE
LAMINACIÓN EN FRÍO.
LA DEFORMACIÓN APLICADA MULTIPLICA
LAS DISLOCACIONES → > RESISTENCIA DEL
MATERIAL.
SI LA DISLOCACIÓN A SE MUEVE HACIA
LA DERECHA Y PASA CERCA DE LA DISLOCACIÓN B ENCONTRARÁ UNA REGIÓN
DONDE LOS ÁTOMOS NO ESTÁN CORRECTAMENTE ORGANIZADOS. SE REQUERIRÁN
DE ESFUERZOAS MÁS GRANDES PARA
MANTENER EL MOVIMIENTO DE A.
AUMENTA LA RESITENCIA.
EL ENDURECIMIENTO POR DEFORMACIÓN
REQUIERE QUE EL MATERIAL SEA DÚCTIL
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ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SÓLIDA – POR SUSTITUCIÓN INTERSTICIALES
EL Ni ACTÚA COMO SOLUTO
DISUELTO EN EL Cu QUE ACTÚA
COMO SOLVENTE.
ESTRUCTURA CÚBICA DE CARAS
CENTRADAS
SOLUCIÓN SÓLIDA
SUSTITUCIONAL
NO ES POSIBLE EVITAR EN LA
PRÁCTICA QUE HAYA CONTAMINACIÓN EN LOS MATERIALES:
TANTO IMPUREZAS (PRESENCIAS NO DESEADAS
COMO ELEMENTOS DE ALEACIÓN U OTROS
ELEMENTOS AGREGADOS EN LOS PROCESOS
(Mn EN LA PRODUCCIÓN DEL ACERO) PUEDEN
DILUIRSE EN SN SÓLIDA, INTERSTICIAL O SUSTITUCIONAL.
IMPUREZAS E INCLUSIONES.
MUCHOS MATERIALES PARA INGENIERÍA CONTIENEN EX PROFESO
VARIOS ELEMENTOS DIFERENTES:
ALEACIONES METÁLICAS
COMERCIALES
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ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SÓLIDA – POR SUSTITUCIÓN INTERSTICIALES
ÁTOMO DE C DISUELTO INTERSTICIALMENTE (POSICIÓN 1/2 0 1/2).
ACERO
SN SÓLIDA INTERSTICIAL DE C EN Feα
ESTRUCTURA CÚBICA CENTRADA
EN EL CUERPO.
EL Á. DE C ES BASTANTE
PEQUEÑO COMO PARA INTRODUCIRSE, CON ALGUNA
DEFORMACIÓN, EN EL INTERSTICIO O HUECO ENTRE
Á. DE Fe ADYACENTES.
FIGURA DE LA DIAPOSITIVA 31
SI LA DISLOCACIÓN A SE MUEVE HACIA LA
IZQUIERDA, ENCONTRARÁ UNA RED ALTERADA
DEBIDO AL DEFECTO PUNTUAL. SE REQUIERE
UN ESFUERZO MAYOR PARA EL DESLIZAMIENTO
DE LA DISLOCACIÓN.
> σR
AL INTRODUCIR INTENCIONALMENTE Á. SUSTITUCIONALES O INETRSTICIAL3ES (FORMACIÓN
DE LAS ALEACIONES) GENERAMOS ENDURECIMIENTO POR SOLUCIÓN SÓLIDA.
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ENDURECIMIENTO POR TAMAÑO DE GRANO
LOS BORDES DE GRANO CONSTITUYEN TAMBIÉN UNA ALTERACIÓN DE LA RED QUE INCIDE
SOBRE EL DESLIZAMIENTO DE LAS DISLOCACIONES FRENÁNDOLAS. CASO DE LA DISLOCACIÓN B
(DIAP. 31), SI SE MUEVE A LA DERECHA ENCONTRARÁ UN BLOQUEO EN EL BORDE DE GRANO.
INCREMENTAR EL NÚMERO DE GRANOS
ENDURECIMIENTO POR
TAMAÑO DE GRANO
↔
REDUCIR SU TAMAÑO
> σR
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TRATAMIENTOS TÉRMICOS – TAMAÑO DE GRANO
OBJETO
INCORPORAR
ENERGÍA
AL
MATERIAL
DEFORMACIÓN
PLÁSTICA:
LAMI NACIÓN,
TRAFILACIÓN,
FORJA
ELIMINAR RASTROS DE TRATAMIENTOS ANTERIORES,
AFINAR EL GRANO O EFECTUAR CUALQUIER OPERACIÓN
DE RECRISTALIZACIÓN.
CALENTAMIENTO
EN LOS BORDES DE
GRANO (ZONAS DE
MAYOR ENERGÍA)
APARECEN NUEVOS
GRANOS
TIEMPO
DE
PERMANENCIA
AL CABO DE UN TIEMPO
TODO EL MATERIAL
ESTÁ RECRISTALIZADO.
RECRISTALIZACIÓN:
CRECIMIENTO DE UNA
SN SÓLIDA, EN BORDE
DE GRANO, A PARTIR
DE OTRA SN SÓLIDA
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TRATAMIENTOS TÉRMICOS – TAMAÑO Y FORMA DE LOS GRANOS
ESTRUCTURA
DE
RECOCIDO
ENFRIAMIENTOS LENTOS
DESPUÉS DE LA
RECRISTALIZACIÓN
GRANOS
POLIGONALES
ESTRUCTURAS IRREGULARES
ESTRUCTURAS
DE
NORMALIZADO
ENFRIAMIENTOS ALGO
BRUSCOS AL AIRE
GRANO FINO DE FORMAS
I R R E G U L A R E S .
NO SE LLEGAN A CONFORMAR
GRANOS EQUIAXIALES
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TRATAMIENTOS TÉRMICOS – TAMAÑO Y FORMA DE LOS GRANOS
ESTRUCTURAS
HETEROGÉNEAS
ESTRUCTURAS
ACICULARES
TRATAMIENTOS DE TEMPERATURA,
TIEMPOS O DEFORMACIÓN PLÁSTICA
INSUFICIENTES.
CALENTAMIENTOS EXCESIVOS QUE
INCREMENTAN EL CRECIMIENTO
DE LOS GRANOS
GRANOS PREVIOS
SE CONSERVAN
EN PARTE
ESTRUCTURAS
FRÁGILES
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