SOLIDIFICACION LIQUIDO SOLIDO Orden Densidad – distancia interatómica Calor latente –ff. interatómicas Fluidez, difusión, resistencia estructura LIQUIDO SOLIDO

Equilibrio de fases GL =HL – TF.SL GS =HS – TF.SS como GL = GS HL – TF.SL = HS – TF.SS agrupando HL - HS = TF.(SL – SS) siendo HL - HS = L calor latente (SL – SS) = DS entropía configuracional resulta que DS = L / TF

Nucleación y crecimiento el SUBENFRIAMIENTO activa la solidificación, pero la creación de la interfase => gasto de E, debido a la tensión superficial asociada a la misma. Si T disminuye GS < GL DG = DGV + DGS homogénea Nucleación heterogénea

Nucleación homogénea DGV = – 4/3 P r3 . DG0 DGS = 4 P r2 . g DG = DGV + DGS = – 4/3 P r3 . DG0 + 4 P r2 . g Variación de energía libre del embrión.

¿Cuándo un embrión se transforma en núcleo?

A mayor subenfriamiento, < radio crítico

Nucleación heterogénea gPL = g SL . cos a + gPS

Control de la estructura Tamaño de grano Forma nucleación crecimiento Fino gruesa granular o no

CRECIMIENTO DE METALES PUROS

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES corazonada Ko = cS/cL < 1 …

Difusión en el sólido: despreciable SOLIDIFICACION DE ALEACIONES Difusión en el sólido: despreciable Homogeneización en el líquido, sólo por difusión Velocidad de avance de la interfase, lenta => gradiente de T pequeño Equilibrio en la interfase

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES Función de R, D y ko Secuencia de variación de concentración de soluto en el sólido y en el líquido en función de la distancia a lo largo de la navecilla. Estado estacionario R: veloc de avance de la interfase D: veloc de transporte de soluto en el líq por difusión

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES Secuencia de concentración de soluto en el sólido y en el líquido en función de la distancia a lo largo de la navecilla: final del proceso SEGREGACION micro y macro

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES SUBENFRIAMIENTO CONSTITUCIONAL

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES VARIABLES: D, R, T de colada, grado de homog. en el líq, comp de la aleación DESARROLLO DE LA INTERFASE

SOLIDIFICACION DE ALEACIONES Colada a baja temperatura

ESTRUCTURA DE LOS LINGOTES

ESTRUCTURA DE LOS LINGOTES EQUIAXIAL INTERNA ( x subenf. const) * núcleos sobrevivientes *extremos de columnas *nueva nucleación *nucleación en la capa superior columnar

ESTRUCTURA DE LOS LINGOTES Subenfriamiento escaso: molde precalentado Colada a alta temperatura

ESTRUCTURA DE LOS LINGOTES Sin equiaxial interna: Colada a alta temperatura Molde frío

ESTRUCTURA DE LOS LINGOTES Colada a temperatura normal Molde frío

Normal según ko < 1 o ko > 1 Inversa DEFECTOS DE LOS LINGOTES: Macrosegregación * normal *por gravedad *inversa Microsegregación: *intragranular *intergranular (o interdendrítica)

DEFECTOS DE LOS LINGOTES: Porosidad y rechupes

DEFECTOS DE LOS LINGOTES: Poros

SOLIDIFICACION DE EUTECTICOS Co no corta la horizontal, pero…

SOLIDIFICACION DE EUTECTICOS eutécticos divorciados C1 corta la horizontal, pero…

TIPOS DE EUTECTICOS