Difusion

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Modelo Uliram para determinar nuevas composiciones químicas para materiales de aporte. Calderón Celis, Julia Marilú
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CAPITULO 2

PROCESO DE DIFUSIÓN.

La difusión en los metales es el desplazamiento de los átomos en un cuerpo cristalino a distancias que superan las medidas interatómicas de la sustancia dada[40]. Si estos desplazamientos no estánvinculados con el cambio en la concentración en volúmenes aislados, entonces dicho proceso se denomina autodifusión. La autodifusión es el

desplazamiento de los átomos en un metal puro. La difusión que va acompañada de un cambio de concentración que se da en las aleaciones y en los tratamientos termoquímicos, recibe el nombre de heterodifusión. La difusión que provoca una recristalización fásica(formando nuevas fases), con frecuencia se denomina reactiva o de reacción. Este tipo de difusión ocurre al saturar el acero con nitrógeno [34], cromo, silicio, carbono, etc Como base de la difusión en los metales sirve el proceso atómico en el cual todo átomo efectúa movimientos al azar, es decir, una serie de saltos entre las diferentes posiciones de equilibrio en la red cristalina. La noción de“difusión” no se aplica a los átomos aislados, sino que a un flujo macroscópico de la sustancia. Las traslaciones macroscópicas de la sustancia son el resultado de un enorme número de traslaciones pequeñas de átomos aislados. La fuerza motriz de la difusión e el gradiente del potencial químico d µ / dx , el cual puede s ser causado por diferentes motivos. Con respecto a los tratamientos termoquímicos elgradiente del potencial químico está predeterminado por el gradiente de concentración

dc / dx . Si dc / dx ≠ 0 , el movimiento térmico de los átomos se hace orientado hacia la
igualación de las concentraciones (durante la autodifusión los átomos de la misma clase se trasladan igual que los de la composición inicial). En el sistema de dos o más componentes la difusión es posible únicamente siuno de los componentes es soluble en el otro.

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2.1 Mecanismos de la difusión.

Para describir el proceso de difusión en uncuerpo cristalino (de metal) hay muchas interpretaciones del principales [35]. mecanismo de difusión pero, sólo examinaremos cuatro mecanismos

Fig. 2.1 Esquema de diferentes mecanismos de la difusión en los metales: intercambio; 2. anular; 3. de vacancias; 4 y 5, internodal (directo y por desalojamiento); 6. de aglomeración (crowd). 2.1.1 Mecanismo cíclico (de intercambio).

1. de

Alrealizarse este mecanismo (fig. 2.1), unos cuantos átomos (tres o más) situados más o menos en círculo se mueven coordinadamente de modo que todo el aro de átomos da vuelta a una distancia interatómica. Un caso particular1 del mecanismo cíclico es el de intercambio, en el que se produce el intercambio directo de sitios entre dos átomos vecinos. En los

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cristales con estructura de empaquetamiento denso de átomos, es poco probable causar deformaciones notables en la red debido a este mecanismo.

2.1.2

Mecanismo deaglomeración (crowd).

El crowd es un grupo de átomos aglomerados o acumulados, comúnmente a lo largo de un empaquetamiento denso, debido a la presencia en la fila de uno o varios átomos excesivos. Cada uno de los átomos de esta fila, incluso los apartados del átomo sobrante a unas diez distancias interatómicas, está desplazado a cierta distancia respecto a la posición de

equilibrio de la red. La...
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