shgondigo

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ial
e

M
at

er

FUNDAMENTOS DE MATERIALES
Ing. Luis Marcelo L´
opez L´
opez

Gr

up
o

de

Universidad Polit´ecnica Salesiana, sede Cuenca
Ingenier´ıa Mec´anica Automotriz
Grupo de Investigaci´
on en Materiales -- GIMA

Andescon 2012

GIMA (UPS)

Fundamentos de materiales

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s

Introducci´on

M
at

er

En todos los materiales elarreglo at´
omico tiene imperfecciones que tiene
un efecto en sus propiedades, se debe de controlar de manera que presente
un mejor desempe˜
no en su utilidad o de hecho son intencionales a fin de
producir un conjunto deseado de propiedades.

up
o

Defectos puntuales.

de

Existen tres tipos b´asicos de imperfecciones:

Defectos lineales o dislocaciones.

Gr

Defectos de superficie.Andescon 2012

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Fundamentos de materiales

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DEFECTOS LINEALES O DISLOCACIONES

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Las dislocaciones son imperfecciones lineales (planos de ´atomos) que generalmente se introducen en la red durante el proceso de solidificaci´on del
material o al deformarlo.

de

Existen dos tipos de dislocaciones:
la dislocaci´on de tornillo

up
ola dislocaci´on de borde

Gr

dislocaciones mixtas

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Dislocaci´on de tornillo

Dislocaci´
on de tornillo

Vector
de
Burgers

Gr

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de

Esta dislocaci´on se forma cuando se aplica un esfuerzo de cizalladura en un cristal perfecto.

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Dislocación de
tornillo

El vectorde Burgers es paralelo a la dislocación de tornillo

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Dislocaci´on de borde

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El vector de burger está perpendicular
a la dislocación

Dislocación de borde

Gr

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o

de

Se crea por inserci´on de un semiplano adicional de ´atomos
dentro de la red. Los ´atomos a
lado y lado del semiplanoinsertado se encuentran distorsionados.

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Dislocaci´
on de borde

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Dislocaciones mixtas

Borde

Tornillo

Gr

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de

Tienen componentes tanto de
borde como de tornillo, con
una regi´on de transici´on entre
ambas.

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Dislocaciones mixtas

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Deslizamiento

Gr

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de

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er

Deslizamiento es el proceso mediante el cual se mueve una dislocaci´
on
causando que se deforme un material, la direcci´on en la cual se mueve es la
del vector de Burgers para las dislocaciones de borde. Una dislocaci´on de
tornillo produce el mismo efecto y se mueve perpendicularmenteal vector
de Burger.

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Deslizamiento

er

El esfuerzo de Peierls-Nabarro es el requerido para mover la dislocaci´on de
una localizaci´on a otra.
−kd
)
b

M
at

τ = c(
donde:

(1)

de

τ es el esfuerzo cortante requerido para mover la dislocaci´on.

up
o

d es la distancia interplanar.b es el vector de Burgers.

Gr

c y k son constantes del material.

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Significado de las dislocaciones

Explica por qu´e la resistencia de los metales es menor que el predecible
a partir del enlace met´alico.

2

El deslizamiento da ductibilidad a los metales, si no hay dislocaciones
ser´ıafr´agil.

3

Controla las propiedades mec´anicas de un metal.

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de

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Ley de Schmid

Gr

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o

de

Se trata de aplicar una fuerza
unidireccional en metales que
tienen estructuras cristalinas
distintas para iniciar el proceso de deslizamiento. Considera
la fuerza...