Katherine moncada navarro

Materiales Metálicos:
Microestructura y propiedades
físicas
1. Microestuctura de los materiales.
2. Escalas de observación: tecnológica,
microestructural y atómica.
3. Enlaces metálicos.
4. Microestructura cristalina metálica.
5. Metales monofásicos y polifásicos: aleaciones y
diagramas de fase.
6. Durabilidad y protección de metales.
Microestuctura de los materiales.
• Laspropiedades y características de los Materiales
de Construcción dependen de la configuración y
sustancias que la componen y de las fuerzas que
existen entre ellas.
• Los materiales se pueden estudiar a distintos
niveles. Cada nivel de estudio proporciona
diferentes grados de conocimiento.
• Las herramientas de estudio se corresponden con
las diferentes Escalas de observación.
Escalas deobservación: tecnológica,
microestructural y atómica.
• Escala Tecnológica: se observa el material en su
conjunto (macroscópica). Se aprecian las
propiedades organolépticas y tecnológicas
• Escala microestructural: Es el nivel de se diferencia
la estructura del material. Se manifiestan las
fuerzas de adhesión.
• Escala atómica: Se estudia la materia a niveles de
átomo y organización molecular. Sedistinguen las
fuerzas electromagnéticas (atómicas).
Escala Tecnológica
Escalas de observación: tecnológica,
microestructural y atómica.
Escala Atómica Escala Microestructural
Estructura
metálica
El átomo como unidad básica.
• Los elementos químicos se pueden clasificar en
función de su electronegatividad en:
Metales: Tienen electronegatividad baja. Forman
cationes (iones positivos) porpérdida de electrones.
No Metales: Tienen electronegatividad alta.
Forman aniones (iones negativos) por ganacia de
electrones.
Características derivadas del enlace metálico
• Isótropos (propiedades iguales en todas direcciones)
• Densos.
• Insolubles en disolventes polares (agua).
• Físicas
• Mecánicas
Conductores eléctricos
Conductores térmicos
Incombustibles (en condiciones normales)Alto coeficiente de dilatación
Dúctiles y maleables
Comportamiento elásto-plástico
Alta resistencia a compresión y tracción
(V. P. Silva 2006)
(V. P. Silva 2006)
(V. P. Silva 2006)
Microestructura de los materiales sólidos
• Los materiales sólidos pueden tener diferentes tipos
de microsestructura:
• Según su orden:
• Según su composición:
Monofásicas: un único componente.Polifásicas: dos o más componentes.
Cristalino: ordenado.
Amorfo: desordenado
Microestructura cristalina (cobre)
Defectos en sólidos cristalinos.
• Son discontinuidades en la organización espacial
del cristal.
• Influyen en las propiedades mecánicas, físicas y
químicas de los materiales cristalinos.
• Tipos: Puntuales
Superficiales (fronteras de grano)
Lineales (dislocaciones)
Defecto lineal:Dislocación en un material de
composición ULaO2.
Defecto extenso:
Macla en un óxido mixto de
uranio y lantano.
Microscopio TEM (transmisión electrónica)
Defectos puntuales
• Alteraciones o discontinuidades puntuales de la red
cristalina provocadas por uno o varios átomos.
• Origen: movimiento de átomos durante el calentamiento
o el procesado del material, introducción de impurezas o
poraleación.
• Tipos: Vacantes: falta un átomo en la red cristalina
Defecto substitucional: Substitución de un átomo
por otro distinto
Defectos intersticiales: hay un átomo en un hueco de
la red cristalina
Defectos puntuales
Vacancia Intersticial Sustitución
Sustitución Intersticial + vacancia Vacancia doble
Defectos lineales (Dislocaciones)
• Imperfecciones o irregularidades lineales en unared
ideal o perfecta.
• Origen: proceso de solidificación o proceso de moldeado.
• Tipos:
De borde: hay un plano de átomos adicional
Mixta:
De tornillo: por cizalladura del cristal
Defectos lineales (Dislocaciones)
Defecto de borde
Defecto de tornillo
Deslizamiento de las Dislocaciones
1. Al aplicar un esfuerzo cortante, la dislocación puede
romper los enlaces de los planos...