Solidificación y defectos en el proceso

CIENCIA DE LOS MATERIALES

SOLIDIFICCIÓN Y DEFECTOS EN EL PROCESO

INTRODUCCIÓN
Para la determinación de las propiedades de los materiales se debe conocer el proceso de
solidificación y los defectos de estos. En el proceso de fabricación es de suma importancia
ya que de acuerdo a las propiedades se puede seleccionar el material más indicado.
Los metales se utilizan en la industria casi ensu totalidad en forma policristalina, esto
porque se presentan mejores propiedades mecánicas y más ductilidad para el trabajo de
deformación, los defectos puntuales pueden mejorar las propiedades mecánicas y la
resistencia del material.

OBJETIVOS
GENERAL
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Conocer teóricamente el proceso de solidificación y los defectos en este.

ESPECÍFICOS
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Reconocer los defectos delproceso de solidificación.
Saber cuáles son las propiedades de los materiales que afecta el proceso de
solidificación
Investigar a cerca del proceso de solidificación, además de reconocer sus ventajas
y desventajas.

MARCO TEÓRICO

1. SOLIDIFICACION DE METALES
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Características del proceso
Los átomos dentro de cada cristal o grano tienen una disposición regular, sinembargo cada grano tiene una orientación diferente.
Estos cambios de orientación originan las fronteras de grano, cuando terminan de
crecer y se encuentran.
Un metal que solidifica en estas condiciones se le llama policristalino.
Los cristales se llaman granos y los limites, fronteras granulares.

2. Estructura de los sólidos
2.1 Estados físicos de los materiales
Cuando se habla de materialesnos referimos a materiales sólidos, de los cuales nos
interesa la estructura del sólido.
Un sólido es todo aquello que en una constante de tiempo no podemos ver fluir, sea
cristalino o amorfo.
Cuando al material cristalino se le aumenta la T, llega a un punto de fusión en el que la T
es constante. Por lo tanto, se habla de T de fusión en sólidos cristalinos los cuales, a dicha
T, pasan asólidos amorfos. La T de reblandecimiento es la que se da cuando el sólido pasa
a líquido. A nivel molecular, puede darse, que la Tfus y la Trebl coincidan; a nivel
micromolecular esta coincidencia no se da habitualmente.
2.2 El orden y el desorden en los materiales
Dentro de los materiales sólidos encontramos tres tipos diferentes: amorfos, cristalinos
perfectos e imperfectos.

Los cristalesperfectos no existen, la superficie del sólido es un punto de intersección pues
la red cristalina termina en ese punto.
Las imperfecciones de un sólido cristalino no tienen por qué ser malas, gracias a las
imperfecciones es más fácil formar aleaciones.
2.3 El estado cristalino
Es un estado ordenado de la materia y existen 14 diferentes maneras de ordenar los
átomos, son las llamadas redes deBravais y sólo sirven para las ordenaciones de largo
alcance (sólidos).
Si el sólido es cristalino la temperatura de fusión se mantiene constante mientras haya
equilibrio líquido-sólido. El motivo de este fenómeno es que la energía térmica que se aporta
se emplea en romper el orden cristalino.
En el caso de los sólidos cristalinos el paso de sólido a líquido, también conocido comoreblandecimiento, y la fusión (paso de cristal a amorfo) se produce a la misma temperatura.
2.4 Estructura de los principales materiales
· Materiales metálicos
Los materiales metálicos tienden a ordenarse de forma más compacta, concretamente de
3 maneras:
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Cúbica centrada en el interior (bcc): hierro

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Cúbica centrada en las caras (fcc): cobre, níquel

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Hexagonal compacta (cph): zincQue un material presente una estructura u otra afectará de diferente manera a sus
propiedades. Estos tres empaquetamientos son los de máxima compacidad, factor que
explica la alta densidad de los metales.
Existen tres características para diferenciar los empaquetamientos:
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Planos de máxima compacidad.

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Tamaño de los intersticios.

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Grado de compacidad.

La estructura bcc...