Funadmenos ingenieria

Fundamentos de ingeniería de materiales Oscar Flores Alcocer
Tarea 3 Mat. 63887

4.6. Distinga entre nucleación homogénea y heterogénea para la solidificación de un metal puro.
Los dosmecanismos principales por los que tiene lugar la nucleación de partículas sólidas en un metal líquido son: la nucleación homogénea y la nucleación heterogénea.
* Nucleación homogénea. Tiene lugaren el líquido fundido cuando el metal proporciona por si mismo los átomos que se requieren para formar núcleos. Cuando un metal líquido puro se enfría lo suficiente por debajo de su temperatura deequilibrio de solidificación, se crean numerosos núcleos homogéneos mediante el movimiento lento de los átomos que se unen entre sí. La nucleación homogénea suele requerir de un nivel de subenfriamientoque puede llegar a ser de varios cientos de grados centígrados para algunos metales.
* Nucleación heterogénea. Es la que tiene lugar en un líquido sobre la superficie del recipiente que locontiene, las impurezas insolubles u otros materiales estructurales disminuyen la energía libre necesaria para formar un núcleo estable. Para que ocurra la nucleación heterogénea, el agente de nucleaciónsólido (impureza sólida o recipiente) debe ser mojado por el metal líquido. Esta nucleación ocurre sobre el agente de nucleación porque la energía superficial para formar el núcleo estable es inferior aque si en núcleo se formara en el propio líquido puro (nucleación homogénea). Al ser menor la energía superficial para la nucleación heterogénea, el cambio de energía libre total para la formación deun núcleo estable deberá ser también menor y también será menor el tamaño del núcleo crítico. De esta forma, se requiere menor subenfriamiento para producir un núcleo estable por nucleaciónheterogénea.

4.9. Calcule el radio de los núcleos de tamaño crítico de hierro puro cuando tiene lugar una nucleación homogénea.

4.10. Calcule el número de átomos en un núcleo de tamaño crítico para la...