Tema 1

METALES
* La mayoría de los elementos constituyen los llamados metales y sus combinaciones conocidas como aleaciones. Las combinaciones pueden ser también entre elementos metálicos y no metálicos como el Fe-C. (apuntes de cátedra)
* Los metales son sólidos en los que los átomos están en posiciones definidas y repetitivas de la estructura. Esas estructuras regulares y repetitivas, llamadascristales, originan propiedades específicas. Los metales son excelentes conductores de electricidad, son relativamente resistentes y densos, se pueden amoldar y resisten a la rotura por fragilidad cuando se someten a grandes esfuerzos de impacto. Este conjunto de propiedades mecánicas y físicas hacen que los metales sean una de las clases más importantes de materiales (se usan en automóviles,aviones, edificios, puentes, etc.). (Schaffer)
* Son resistentes y pueden ser conformados fácilmente. Presentan una gran capacidad de deformación permanente (ductilidad), lo que le permite deformarse poco frente a cargas súbitas y elevadas. Las superficies recién cortadas muestran un brillo característico. Una barra de acero, como otros metales, es buen conductor eléctrico. (shackelford).
Enlaces yestructura cristalina
Sólidos: sus átomos están dispuestos en plantillas de tres dimensiones llamadas estructuras cristalinas.
Enlaces metálicos: se produce cuando uno de los átomos del metal, contribuye con sus electrones de valencia a la formación de una nube electrónica dentro del metal sólido. Según la teoría moderna de enlaces metálicos: los iones metálicos se encuentran ligados mutuamente enun metal sólido por la interacción de todos los elementos de valencia. (guy)
Virtualmente casi cada propiedad de los materiales es resultado directo de los mecanismos que tienen lugar a escala atómica.
La mayoría de los metales elementales a temperatura ambiente poseen una de tres estructuras cristalinas:
* Estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC, body-centered cubic): Es una red deBravais cubica centrada en el cuerpo con un átomo centrado en cada punto reticular. Hay un átomo situado en el centro de la celda unidad y un octavo de átomo en cada uno de los ocho vértices de la celda unidad. Los metales que adoptan esta estructura son Fe-α (forma estable a temperatura ambiente) V, Cr, Mo y W; y las aleaciones cuyos constituyentes predominantes sea alguno de estos (Fig 3.4 shack pag66).
* Estructura cúbica centrada en las caras (FCC, Face-centered cubic): Hay medio átomo (o sea, un átomo compartido por dos celdas unidad) en el centro de cada cara de la celda unidad, y 1/8 de átomo en cada uno de los vértices, lo que hace un total de cuatro átomos en cada celda unidad FCC. Los metales que presentan esta estructura son el Fe-α (estable entre los 912 y 1394oC), Al, Ni, Cu,Ag, Pt y Au. (Fig 3.5 shack pag 67).
* Estructura hexagonal compacta (HCP Hexagonal close packing): Hay dos átomos asociados a cada punto de la red de Bravais, hay un átomo centrado dentro de la celda unidad (cuatro 1/6 átomos y cuatro 1/12 átomos), dando dos átomos en total por celda. Así como la FCC esta estructura tiene un factor de empaquetamiento igual a 0,74, la diferencia entre ambasestructuras reside en la secuencia de empaquetamiento de las distintas capas. En la FCC es ABC y en la HCP es AB (Fig 3.7 shack pag 69) los metales típicos que tienen esta estructura son el Be, Mg, Ti-α, Zn, Zr (Fig 3.6 shack pag 68).
Metalografía
El método clásico de estudiar la estructura de las aleaciones es la microscopía óptica a la que, con frecuencia, se aplica el nombre de “metalografía”.(Guy)
Monocristales: cuando la disposición atómica de un sólido cristalino es perfecta, sin interrupciones, a lo largo de toda la muestra, el resultado es un monocristal. Todas las celdas unidad están entrelazadas o unidas del mismo modo y tienen la misma dirección. Los monocristales existen en la naturaleza, pero también se pueden generar artificialmente. El crecimiento de estos últimos es, por lo...