Crsitalizacion de los aceros

CRISTALIZACION DE LOS ACEROS.

CRISTALIZACION.

El crecimiento de los cristales que se inicia en los centros o núcleos de cristalización en el metal líquido, no puede ser uniforme a causa de los diferentes factores de la composición del metal, la velocidad de enfriamiento y las interferencias que se producen entre ellos mismos durante el proceso de crecimiento.

Modelo de cristalizaciónen la solidificación de metales

La estructura final resultante está constituida por un agrupamiento de granos o cristales de forma irregular pero guardando cada uno una orientación fija y bien determinada.

Estructura granular del acero al carbono, granos poligonales bien definidos.
La particularidad fundamental de la constitución de los metales es la distribución perfectamente organizada desus átomos, característica de todos los cuerpos cristalinos.

La estructura cristalina es la causa a la cual deben los metales una serie de sus propiedades, ausentes en los cuerpos amorfos.

En un metal siempre se puede destacar un conjunto mínimo de átomos (cristal elemental), cuya distribución en el espacio es semejante y se repite reiteradas veces. El enlace de tales conjuntos de átomosforma la red cristalina o cristal, constituida por cristales elementales.

La mayoría de los metales tienen cristales elementales como: cúbico espacial centrado (figura A), cúbico centrado en las caras (figura B) y hexagonal compacto (figura C).


Los metales más densos, que contienen la máxima cantidad de átomos en un mismo volumen, esto es, tienen distancias ínter-atómicas menores, sonlos que tienen cristales elementales cúbicos centrados en las caras y hexagonales compactos.

Tienen una red espacial cúbica centrada:
• Hierro (por debajo de 910 oC)
• Cromo
• Volframio
• Molibdeno
• Tantalio
• Niobio
Red cúbica centrada en las caras:
• Hierro (por encima de 910 oC)
• Cobre
• Níquel
Red hexagonal compacta:
• Cinc
• Magnesio
• Otros

PROCESO DECRISTALIZACIÓN.
En los metales y aleaciones líquidas, calentados considerablemente por encima de su punto de fusión, los átomos se agrupan a azar, de modo irregular y son portadores de elevada energía y movimiento. A medida que el líquido se enfría y se acerca al punto de solidificación, la energía de algunos átomos puede haber disminuido y con ello su movilidad dentro de la masa, de tal forma que puedenocupar, respecto a los otros, una posición más orientada, lo que se asemeja a su disposición en el metal sólido.

Una vez alcanzada la temperatura de solidificación, estos grupos aislados de átomos pueden haber quedado ya orientados y enlazados como el cristal elemental, adquiriendo una estructura rígida de orientación los unos respecto a los otros. Los átomos vecinos pueden, una vez perdidala energía térmica necesaria, irse agregando al cristal elemental formado, formando nuevos cristales elementales unidos y comenzar dentro de la masa líquida a formar redes cristalinas en crecimiento. Estos cristales en crecimiento, cuando alcanzan cierto tamaño se convierten en núcleos de cristalización, y a su alrededor comienza a tejerse la red cristalina, a medida que mas y mas átomos vanperdiendo energía con el enfriamiento.

Como la formación de los núcleos de cristalización puede comenzar indistintamente en cualquier parte de la masa líquida, los cristales pueden comenzar a crecer en múltiples lugares simultáneamente.

En el proceso de cristalización, mientras que el líquido circunde al cristal ya formado y creciente, este va manteniendo una forma relativamente correcta, losátomos vecinos se van enlazando en la posición adecuada y la red cristalina se incrementa manteniendo su geometría. Sin embargo debido a que la transferencia de calor del material fundido puede ser diferente en diferentes direcciones; por ejemplo, mayor hacia las paredes de molde o recipiente, la red cristalina pueden ir creciendo en unas direcciones más que en otras por lo que los cristales van...