ESCUELA

Cristales Metálicos

Los materiales metálicos pueden estar constituidos por elementos metálicos puros o combinaciones de ellos (aleaciones), pero también pueden contener pequeñas proporciones de elementos no metálicos.
Por lo general:
-Son buenos conductores del calor y de la electricidad.
-Son opacos a la luz visible y sus superficies pulidas son altamente reflectantes (brillo metálico).-Son resistentes, aunque deformables, lo que los convierte en excelentes candidatos para las aplicaciones estructurales.
-Algunos de ellos tienen interesantes propiedades magnéticas (imanes permanentes, núcleos de transformadores, etc.).
La tendencia a la cristalización de los materiales metálicos es muy elevada, por lo que en general su estructura atómica es ordenada. Sólo si se someten avelocidades de enfriamiento muy severas puede invertirse esta tendencia y obtenerse un metal amorfo.




Empaquetamiento Compacto de los metales

Entorno al 90% de los metales cristalizan al solidificar en 3 estructuras cristalinas de empaquetamiento compacto:

BCC (Empaquetamiento cúbico compacto centrado en el cuerpo)
·Posee los átomos de la celdilla unidad, en los vértices del cubo y enel centro del mismo.
·El número de átomos es por celdilla unidad. Los átomos contactan entre sí a lo largo de la diagonal del cubo.
·El IC es 8 ya que el átomo central se encuentra rodeado de 8 átomos vecinos.
·El factor de empaquetamiento atómico es del 68%, quiere decir que el espacio ocupado en una celdilla unidad es del 68% y el resto espacio vacío.
·Ej: Fe, Cr (a temperatura ambiente), WFCC (Empaquetamiento cúbico compacto centrado en las caras)
·Posee los átomos de la celdilla unidad en los vértices y en el centro de cada cara.
·El número de átomos por celdilla unidad es 4.
·El IC es12. Los átomos contactan a lo largo de la cara.
· El factor de empaquetamiento atómico es del 74%, reflejando que los átomos están lo más compacto posible.
·Contactan a lo largo de ladiagonal de la cara.
·Ej: Fe, Cr, Pb (a elevadas temperaturas)
HCP (Empaquetamiento hexagonal compacto)
Átomos ocupan los vértices del hexágono, centro de las caras hexagonales superior e inferior y centro de 3 caras hexagonales.
·El número de átomos por celdilla unidad es 6.
·El IC es 12.
· El factor de empaquetamiento atómico es del74%. Empaquetados lo más juntos posible.




Nucleación yDendritas

Nucleación
Podemos definir la nucleación como la formación de una nueva fase en un punto dado del sistema. en el caso de la solidificación , esto corresponde a la formación de un pequeño cristal rodeado de un liquido. Una vez formados los núcleos , un cierto grupo de ellos crecerá.
Podemos distinguir dos tipos de nucleación, estas son:
-Nucleación homogénea
-NucleaciónHeterogénea

Dendritas
Las dendritas por lo general se forman en aleaciones multifase. Para que se produzcan es preciso que el metal fundido se sobreenfríe por debajo del punto de solidificación del metal. Por el contrario, si los ritmos de enfriamiento son lentos, el frente de solidificación será plano y estable. Pero a ritmos de enfriamientos más rápidos, la solidificación puede realizarse en forma tanrápida que la concentración de la aleación en el frente de solificación será distinta de la concentración promedio en el sistema. Este aumento de la concentración origina un punto de fusión más elevado que impide la solidificación en proximidades del frente. La solidificación también libera energía, lo cual se opone a la solidificación. A una pequeña distancia del frente de solidificación, laconcentración es más favorable al proceso de solificación además de que la temperatura es menor. Esto aumenta la velocidad de solidificación en los puntos más prominentes, lo que produce la formación de la dendrita. Es de destacar que una interface curva es menos favorable desde un punto de vista energético, por lo tanto las dendritas en este caso serán mucho menos agudas.


Si el metal se...