solidificacion en metales y aleaciones

SOLIDIFICACION EN METALES Y ALEACIONES

MILETH TAPIAS CONEDO
JEIFER ARGUMEDO ALVARADO
DIEGO RAVES SALINAS
JUAN DAVID GRIEGO SILVA
ALDAIR BROCHERO DE LA CRUZ


PRESENTADO AL ING. ANTONIO ARRAUT
EN LA ASIGNATURA DE CIENCIAS DE LOS MATERIALES






GRUPO: BD
21 DE MARZO DEL 2012



Tabla de contenido










1) INTRODUCCION
Para hablar de solidificación debemossaber que es está y la solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura o por una compresión de este material. Es el proceso inverso a la fusión. Ya sabiendo esto encontramos los metales y aleaciones y la solidificación de estos.




















2) SOLIDIFICACIÓN DE LOSMETALES

Durante los procesos de fundición, las piezas adquieren su forma gracias a la solidificación de un volumen metal o aleación metálica, forzado a solidificar bajo las restricciones de forma del molde. Las condiciones geométricas del molde, la velocidad de enfriamiento, el tipo de material utilizado, son variables que influyen en el mecanismo interno de solidificación, y por ende influyenen las propiedades mecánicas que tendrá la pieza. Después que un metal fundido es vaciado en un molde, ocurren una serie de eventos durante la solidificación de la fundición y su enfriamiento hasta la temperatura ambiente. Estos eventos influencian de manera importante el tamaño, forma, uniformidad y composición química de los granos formados en toda la fundición, lo que a su vez tiene influenciasobre sus propiedades generales. Los factores de significación que afectan a estos eventos son el tipo de metal; las propiedades térmicas tanto del metal como del molde: la relación geométrica entre el volumen y área superficial de la fundición: y la forma del molde.

2.1) Proceso de Solidificación

La solidificación de un metal o aleación metálica en estado líquido ocurre por formación ycrecimiento de núcleos. La disminución de energía causada por el enfriamiento produce una aglomeración espontánea de partículas, permitiendo la formación de un núcleo. A medida que la temperatura disminuye, los núcleos crecen, dando origen a los granos que constituirán la estructura del metal sólido.
 



 



3) Metales puros
Dado que un metal puro tiene un punto de fusión o desolidificación claramente definido, se solidifica a temperatura constante. El aluminio puro, por ejemplo, se solidifica a 660°C (1220°F), el hierro a 1537°C (2789°F), y el tungsteno a 3410°C (6170°F).
Después que la temperatura del metal fundido baja a su punto de solidificación, la temperatura se mantiene constante mientras el calor latente de fusión se disipa. El frente de de solidifacion (interfaz solidoliquido) se mueve a través del metal fundido, solidificándose a partir de las paredes del molde hacia el centro. Una vez ocurrida la solidificación en cualquier punto, se reanuda el enfriamiento. El metal solidificado, conocido como la fundición, es extraído del molde y dejado enfriarse a la temperatura ambiente.
En las paredes del molde, que están a temperatura ambiente, el metal se enfría conrapidez. Un rápido enfriamiento produce una piel o cascara de granos finos equidimensionados. Los granos crecen en dirección opuesta a la de la transferencia de calor a través del molde. Aquellos granos que tengan una orientación favorable crecerán de manera preferencial y se conocen como granos columnares.
3.1) Solidificación de Metales puros
 
Los metales puros, a diferencia de las aleacionesmetálicas, poseen una temperatura de fusión bien definida, por lo que, al ser enfriados en equilibrio, toda la masa metálica solidifica a una misma temperatura, .  Esta temperatura se mantiene constante durante el cambio de fase y es seguida de un enfriamiento en estado sólido. Los metales, sin embargo, normalmente son enfriados bajo condiciones de no equilibrio. En estas condiciones, los...