Tema I. Estructura de los materiales Objetivos Adquirir los conocimientos básicos de la estructura de los materiales, sus tipos de enlaces y principales características. Conocer fenómenos que en estos ocurren como son la solidificación y la difusión.

Conferencia 2 Sumario Solidificación de un metal puro. Condiciones energéticas. Mecanismos del proceso. Cristales metálicos reales. Defectos atómicos-cristalinos. Fenómenos en que se aplica. Materiales policristalinos. Anisotropía. Sólidos no cristalinos. Difusión. Leyes que la rigen. Factores influyentes. Callister, pp 66-111

Rememoración Definición de estructura cristalina Tipos comunes de celdas unitarias Concepto de alotropía Concepto de plano cristalográfico, planos densos.

Cristalización

Condiciones energéticas del proceso de cristalización Se define por Cristalización al paso del metal del estado líquido al sólido . El proceso ocurre como resultado del paso de un estado a otro más estable (con una energía libre menor). Esta es la Fuerza motriz de la transformación

Como se aprecia en el gráfico por encima de Ts hay Como se aprecia en el gráfico por encima de Ts hay menor energía libre en el estado líquido y por debajo de Ts, será el estado sólido el de menor energía.

Energías involucradas en la nucleación En la nucleación de un metal puro deben considerarse dos tipos de cambio de energía: 1. La energía libre volumétrica liberada para la transformación de líquido a sólido (Energía conductora o motriz) (-) 2. La energía libre superficial necesaria para formar las nuevas superficies sólidas (energía retardante) (+)

rc Cambio de energía libre frente al radio del embrión o núcleo. Si el radio de la partícula es mayor que rc el núcleo estable continuará creciendo

Tcr La diferencia entre la temperatura teórica y real de Cristalización se llama Grado de Sub-enfriamiento (T). T = Ts - Tcr El grado de sub-enfriamiento depende de la naturaleza del metal y de la velocidad de enfriamiento.

La solidificación de un metal o aleación ocurre mediante dos acciones que coexisten: Formación de núcleos estables en el fundido Crecimiento del núcleo para formar cristales y la formación de una estructura granular

Tamaño de grano? En el gráfico se representa el comportamiento de VC y de NC de acuerdo al grado de sub-enfriamiento.

Continuará…