solidificacion

La solidificación es una transformación de fase (de líquido a sólido y con esto la formación de una o varias fases cristalinas) La manufactura de casi todos los objetos creados por el hombreinvolucra la solidificación en algún momento. Los metales, los polímeros y el vidrio se forman en general por solidificación del material fundido. La solidificación, es la que determina las característicasde sus microestructuras y, por lo tanto, tiene una influencia decisiva sobre las propiedades físicas de los mismos.


Etapas de la Solidificación

1. Nucleación ⇒ Formación de núcleos/semillas(partículas sólidas) estables en el fundido.

2. Crecimiento ⇒ hasta la formación de cristales y la formación de una estructura granular




Mecanismos deNucleación


⇒ Formación de núcleos/semillas sólidos ESTABLES en el medio fundido (líquido)

 Homogénea

Durante el enfriamiento de un fundido puro⇒ Movimiento lento de los átomos: se formannúcleos homogéneos con un tamaño superior al tamaño crítico


La formación y crecimiento de núcleos durante la solidificación de metales y aleaciones metálicas es el resultado de ladisminución temperatura hasta límites en que la energía libre de Gibbs es menor en estado sólido que en estado líquido, es decir, que el estado sólido es más estable que el líquido. La nucleación homogénea esla generación de un núcleo sólido a partir de un sector enteramente líquido. En este caso, la formación de núcleos requiere un cierto gasto energético por concepto de generar un volumen y unasuperficie.

 Heterogénea


Durante el enfriamiento de un fundido ⇒ Formación de núcleos sobre la superficie de un agente de nucleación sólido (superficie del recipiente, impureza insoluble, …

Lanucleación heterogénea consiste en la formación de núcleos en zonas donde ya existe superficie sólida, por ejemplo, en paredes de molde o en el borde de partículas sólidas introducidas en el metal...