Ciencias De Los Materiales

Estructura Granular: En esta otra estructura, el elemento fundamental es el grano, constituido por agrupación de cristales.
Los granos son de forma irregular y su tamaño oscila entre 0,002 y 0,2 mm, lo cual depende pricipalmente:
o Del proceso de fabricación del metal, ya que, por ejemplo, los aceros desoxidados con el aluminio son de granos más finos que los desoxidados con silicio.
o De losprocesos térmicos a los cuales fue sometido el metal; por ejemplo, el grano de acero, crece al calentar el material a partir de 850°C.
Cuanto mayor es el grano de que está constituido un metal, peores son, en general, sus propiedades mecánicas. Según expertos, es debido a que los materiales de nivel técnico, tales como los utilizados en la industria, contienen siempre una cantidad muy pequeña deimpurezas las cuales son muy finas y frágil por lo que se concentran formando capas que envuelven los granos y los separan unos de otros.
Por una misma proporción de impurezas a repartir en la superficie de los metales resultan capas mas delgadas cuanto mas pequeños son estos, ya que la superficie total para la misma masa de metal es mayor que si los granos son grandes. Además, si las capas sonmuy delgadas, son en general discontinuas, quedando los granos bien unidos por las discontinuidades.
Refinamiento, el metal es purificado, y en algunos casos se le añade sustancias con el propósito de darle cierta propiedades al producto final
Con el proceso de solidificación vamos a tener un tamaño de grano que dependerá de los valores de la velocidad de nucleación. Si la velocidad de nucleaciónes baja tendremos pocos núcleos por lo que obtendremos una estructura granular basta (grano grande), mientras que si es elevada tendremos muchos núcleos que darán lugar a una estructura granular fina (grano pequeño). Si la velocidad de crecimiento es elevada tendremos una estructura granular basta, si es baja tendremos una estructura granular fina. El tamaño de grano es un factor de calidad delmaterial, dada su influencia en el comportamiento mecánico del material. Cuando reducimos el tamaño de grano aumenta el número de granos por unidad de superficie lo que se traduce en un mayor número de juntas de grano, lo que hace que cuantos más defectos superficiales por unidad de superficie haya mayor impedimento tendrán las dislocaciones para deslizarse con lo que tendremos una menor capacidadde deformación plástica.
La estructura cristalina de un material puede ser modificada tanto mecánicamente como térmicamente. De forma mecánica por ejemplo mediante la laminación, realizando la operación en frío a una temperatura inferior a la de recristalización, evitando así que el grano vuelva a su forma anterior y dotando al material de un estado de acritud. El método térmico consiste encalentar la pieza por encima de la temperatura de recristalización, esta temperatura no puede ser cualquiera y debe de estar seleccionada. Con la temperatura se tiende a aumentar el tamaño de grano. Este proceso se debe de controlarse para el uso ya que tampoco es beneficioso un tamaño de grano excesivo.
El tamaño de grano de un material puede ser medido una vez se termina la solidificación. Existentres métodos básicos: comparación, interceptación y método planimétrico.
El primero consiste en observar la muestra del material mediante el microscopio o empleando fotomicrografía, se compara la muestra con una serie de patrones previamente establecidos por la norma ASTM a cada uno de los cuales se le asigna un número determinado que es lo que se llama índice de tamaño de grano. La norma tambiénfija el número de aumentos a los que hay que observar la muestra. El método de interceptación consiste en trazar tres líneas (rectas o curvas) en una micrografía y determinar el número de interceptaciones de dicha línea con los bordes de grano, calculando el número de interceptaciones de grano por unidad de longitud se determina el número de granos. Si un grano no se intercepta enteramente se...