Mecanismos de endurecimiento Martencita Perlita Ferrita Austenita Martencita con austenita retenida Mecanismos de endurecimiento Control de la microestructura y de las propiedades mecánicas Ing. Jorge Romero

Mecanismos de endurecimiento Por deformación Por solidificación Por solución solida Por dispersión Por Tratamiento Térmico

Endurecimiento por deformación Generación de esfuerzos residuales Movimiento de dislocaciones

Endurecimiento por deformación

Endurecimiento por Solidificación La solidificación requiere dos pasos: Nucleación y Crecimiento Nucleación: Ocurre cuando se forma un pequeña porción sólida en el líquido. El crecimiento ocurre cuando los átomos del líquido se van uniendo al sólido

Endurecimiento por Solidificación Endurecimiento por tamaño de grano: Refinación de grano o inoculación.

Endurecimiento por Solidificación Velocidad de enfriamiento

Endurecimiento por Solidificación Procedimiento Temp [ºC] Hora Encendido del horno 29 1300 Colocar los moldes sobre el horno   1301 Retirar los moldes 1328 Fundir el aluminio 860 1331 Agregar el Sn Agregar refinador Agregar Si y Cu 700 1332 Retirar crisol del horno 1333 Agregar pastilla desgasificante Limpiar la escoria 670 1334 Inducir flujo de Ar 1335 Agitar la fundición 600 1336 Realizar el vaciado 1337 Colocar los moldes en agua Enfriamiento total 37 1342

Endurecimiento por Solución sólida Adición de defectos puntuales Por consiguiente modificación en la composición del material Formación de fases Fase: Tiene un mismo arreglo atómico, tiene una misma composición y propiedades y tiene una interfase definida entre una y otra fase.

Endurecimiento por Solución sólida La regla de fases de Gibbs describe el estado de un material: F = C – P + 2 F: Grados de libertad (No. de variables que pueden modificarse sin cambiar el no. de fases) C: No. de los componentes P: No. de fases presentes

Endurecimiento por Solución sólida

Endurecimiento por Solución sólida Solubilidad Ilimitada Limitada

Endurecimiento por Solución sólida Reglas de Hume – Rothery para una solubilidad ilimitada Factor de tamaño – No mas de 15% de diferencia en sus radios atómicos Estructura cristalina – Los materiales deberán tener la misma estructura cristalina Valencia – Los materiales deberán tener la misma valencia Electronegatividad – Los materiales deberán tener aproximadamente la misma electronegatividad

Endurecimiento por Solución sólida El grado de endurecimiento depende de dos factores: Tamaño atómico Cantidad añadida Efectos del endurecimiento por solución sólida

Endurecimiento por Solución sólida Diagramas isomorfos (Composición y Cantidad de fases)

Endurecimiento por Solución sólida Cantidad de fases (Regla de la palanca)

Endurecimiento por Solución sólida 2% Pb disuelto en Sn (98% Sn) 85% Pb disuelto en Sn (15% Sn)

Endurecimiento por Solución sólida Composición de la aleación: 50% pp Pb (50% pp Sn) Número de Fases: 2 Composición de cada fase: 2% pp Pb (98% Sn), 85% pp Pb (15% Sn) Proporción en peso de cada fase: Realizar Cálculo

Endurecimiento por Solución sólida Cálculo para la proporción en peso de las fases XA = Comp. Aleación - %pp B %pp B - %pp A Para el ejemplo: XPb= 50 – 2 = 0,58 = 58% 85 – 2 XSn= 85 – 50 = 0,42 = 42%

Endurecimiento por Solución sólida 2% pp Pb 85% pp Pb 25% pp Pb (75% Sn)

Endurecimiento por Solución sólida Composición de la aleación: 25% pp Pb (75% pp Sn) Número de Fases: 2 Composición de cada fase: 2% pp Pb (98% Sn), 85% pp Pb (15% Sn) Proporción en peso de cada fase: XPb= 25 – 2 = 0,277 = 27,7% 85 – 2 XSn= 85 – 25 = 0,723 = 72,3%