Principios de endurecimiento por dispercion

PRINCIPIOS DE ENDURECIMIENTO POR DISPERSION

En cualquier aleación endurecida por dispersión debe estar presente más de una fase. La fase continua, que por lo general está presente en mayor cantidad, se denomina matriz. La segunda fase, en cantidades menores, es el precipitado. A la mezcla intima de las fases se le denomina microconstituyente.
Existen consideraciones generales para determinarla forma en que las características de matriz y precipitado afectan las propiedades generales e una aleación metálica:
1. La matriz deberá ser blanda y dúctil y el precipitado deberá ser duro y resistente.
2. Es precipitado duro debe ser discontinuo, en tanto que la matriz, blanda y dúctil debe ser continua.
3. Las partículas de precipitado deben ser pequeñas y numerosas,incrementando la posibilidad de que interfieran en el proceso de deslizamiento.
4. Las partículas de precipitado deben ser redondas en vez de forma de aguj, la forma redonda puede actuar como muesca.
5. Grandes cantidades de precipitado incrementan a la resistencia de la aleación.

COMPUESTOS INTERMETALICOS

Esta constituido por dos o mas elementos, produciendo una nueva fase con composición,estructura cristalina y propiedades propias. Los compuestos intermetalicos estequiometricos tienen una composición fija.
Los compuestos metalicos no estequiometricos pueden tener todo un rango de composiciones y a veces se conicen como soluciones solidas intermedias.
Los compuestos intermetalicos se utilizan con ventaja al dispersarlos en una matriz mas blanda y ductil.
Los aluminuros detitanio, TiAl, también conocido como aleación gama (γ) es un compuesto intermetalico no estequiometrico. Esta sustancia tiene una estructura cristalina ordenada, en esta, los átomos de Ti y de Al ocupan posiciones especificas en la red, en vez de ubicaciones al azar.

EJEMPLO 10-1

Diseñe un material adecuado para los componentes de un vehículo aeroespacial que alcanza altas temperaturas alreingresar en la órbita terrestre.
Los parámetros de red de la celda unitaria TiAl tetragonal centrada en las caras, son a0= 3.99exp -8cm y c0 = 4.07exp -8cm. En cada celda unitaria existen dos atomos de titanio y dos de aluminio. Por lo tanto:
ρTiAl= (2Ti)(47.9) + (2Al)(26.981) = 3.84 G/cm cubico
(3.99exp -8)2(4.07 exp -8)(6.02exp 23)
ρ= (3Ni)(58.71) + (1Ti)(47.9)= 6.89 g/cm cubico
(3.78 exp -8)3(6.02 exp23)

DIAGRAMAS DE FASES CON REACCIONES DE TRES FASES

Estos sistemas contienen reacciones reacciones que implican tres fases independientes. Cada una de las reacciones puede ser identificada mediante el siguiente procedimiento:
1. Localice una línea horizontal en el diagrama de fases, esta indica la temperatura a la cual ocurre la reacción encondiciones de equilibrio.
2. Localice los 3 puntos en la línea horizontal: los dos extremos, un punto más a menudo en el centro de la línea horizontal, este representa la composición a la cual ocurre la reacción de tres fases.
3. Busque por encima o por debajo del punto central e identifique la fase o fases presentes.

EJEMPLO 10-2

Considere el diagrama de fases e identifique lasreacciones de tres fases que ocurren.
1150°C: el punto central está a 15% B, δ+L están presentes por encima del punto y γ está por debajo. La reacción es
Peritectica, δ+L γ
920°C esta reacción ocurre a 40% B
Monotectica, L1 γ+ L2
750°C esta reacción ocurre a 70% B,
Eutéctica L γ + β
300°C esta reacción ocurre a 50% B,
Peritectoide, α = β µ

Las reacciones eutéctica, peritectica ymonotectica forman parte del proceso de solidificación. El diagrama de fases de las aleaciones monotecticas tiene un domo o zona de miscibilidad, en donde coexisten dos fases liquidas.
Las reacciones eutectiode y peritectoide son reacciones exclusivas al estado sólido. La reacción eutectoide forma la base del tratamiento térmico de varios sistemas de aleaciones. La reacción peritectoide es muy...