BIOMATERIALES clase 3.ppt [Compatibility Mode]

Endurecimiento por
dispersión y diagramas
de fases eutécticas
Principios y ejemplos de
endurecimiento por dispersión
La mayoría de los materiales están
formados por una sola fase, y muchos de
ellos está diseñados para tener mejor
resistencia.
n En las aleaciones endurecidas por
dispersión simple, se introducen partículas
diminutas de una sola fase, en general
muy fuerte y dura, en una segunda fase,
que es mas débil pero mas dúctil.
n
n
n
n
n
La fase suave por lo general es continua y está
presente en mayores cantidades; se llama
matriz.
La fase endurecedora puede llamarse fase
dispersa o precipitado.
En algunos casos puede llamarse
microconstituyentes.
Para que haya endurecimiento por dispersión, la
fase dispersa o precipitado debe ser
suficientemente pequeña para proporcionar
obstáculos eficaces al movimiento de las
dislocaciones y favorecer el mecanismo de
endurecimiento
En la mayoría de las aleaciones metálicas,
el endurecimiento por dispersión se
produce mediante transformaciones de
fase.
n En una transformación por solidificación,
en que un líquido se enfría para dar dos
fases sólidas simultaneas se denominará
reacción EUTéCTICA
n
Consideraciones generales para la
matriz y la fase dispersa
Compuestos intermetálicos
Un compuesto intermetálico está formado
por o mas elementos que producen una
nueva fase con su composición, estructura
cristalina y características propias.
n Generalmente son muy duros y frágiles y
se parecen a los materiales cerámicos
n
Compuestos intermetálicos
estequiométrico
Tienen composición fija.
n Ej Fe3C Cementita.
n Los compuestos intermetálicos se
representan mediante una línea recta en
un diagrama de fases
n
Ej de intermetálico
n MoSi2 1000 a 1600 ºC resistente a la
oxidación
n MoSi2 500ºC y menos es frágil y se oxida
catastróficamente
n
Compuestos intermetálicos no
estequiométricos
n Estos
compuestos tienen intervalos
de composición y a veces se les
llama soluciones sólidas intermedias.
n Ej. Sistema molibdeno-rodio, la fase
γ es un compuesto intermatálico no
estequimétrico
Propiedades y aplicaciones de los
intermetálicos
Los intermatálicos Ti3Al y Ni3Al,
mantienen su resistencia e incluso
desarrollan una ductibilidad útil a
temperaturas elevadas.
n La incorporación de boro ha aumentado
su ductibilidad
n
Diagramas de fases que contienen
reacciones entre tres fases
Los sistemas que aquí describiremos
intervienen tres fases.
n 1.-Localizar una recta horizontal . Esta
línea indica una reacción en tres fases. Es
la temperatura en que se lleva la reacción
en equilibrio
n
n
2.- Ubicar tres puntos distintos en la línea
horizontal. Y un punto entre los dos
extremos a los extremos.
n
3.- Ver inmediatamente arriba del punto
intermedio e identificar la o las fases
presentes. Lo mismo para abajo del punto
intermedio
Las reacciones eutéctica, peritéctica y
monotéctica son partes del proceso de
solidificación
n La aleaciones que se usan para vaciar o
soldar aprovechan con frecuencia el bajo
punto de fusión de una reacción eutéctica
n
Diagrama de fase eutéctica
n
Ej. El sistema plomo-estaño contiene sólo
una reacción eutéctica simple. Este
sistema se utiliza para soldar con estaño
n
Aleaciones de solución sólida: las
aleaciones que contiene de o a 2% de Sn
se comportan como exactamente igual
que las aleaciones Cu-Ni, se forma una
solución sólida α, durante la solidifición.
n
Estas soluciones se endurecen por
endurecimiento por solución sólida
Aleaciones que rebasan el limite de
solubilidad
Las aleaciones que contienen entre 2 y el
19% de estaño, también solidifican y
producen una solución α.
n Sin embargo al continuar enfriándose la
aleación, se lleva a cabo una reacción
sólida, que permite que una segunda fase
sólida β precipite de la fase α original
n
Aleaciones eutécticas
La aleación que contiene 61.9% de Sn
tiene una composición eutéctica.
n El término eutéctico significa fácilmente
fusibles.
n Una aleación con la composisción
eutéctica tiene una temperatura mínima
de fusión
n
L 61.9% →α19% Sn + β 97.5%Sn 183ºC