Vector de burges

1.- Realice una descripción de la teoría de dislocaciones auxiliándose de las figuras una y dos.

La teoría de la dislocación propone que el deslizamiento, en lugar de ocurrir a través de un plano cristalino entero, ocurre sólo átomo por átomo conforme la dislocación se mueve a través del material.

Las dislocaciones son imperfecciones lineales en un cristal que de otra manera sería perfecto.Se suelen introducir en el cristal durante la solidificación del material o cuando el material se deforma permanentemente. Aunque en todos los materiales, incluyendo cerámicos y polímeros, hay dislocaciones, son esencialmente útiles para explicar la deformación y el endurecimiento de los materiales metálicos. Se pueden identificar dos clases de dislocaciones: de tornillo y de borde.Dislocaciones de borde.

La figura 1(a) muestra la dislocación de borde en una estructura cubica simple, donde el arreglo atómico es uniforme en la dirección perpendicular al papel.

La figura 1(b) muestra que una dislocación de borde puede ser formada imaginando una inserción de un medio plano extra de átomos en un cristal perfecto. El límite del medio plano extra donde la estructura está muydistorsionada, es la dislocación de borde.

La figura 1(c) muestra otra forma en la que puede ser imaginada una dislocación de borde, esto es haciendo un corte parcial en un cristal perfecto, abriendo el cristal y llenando en parte el corte con un plano adicional de átomos. La orilla inferior de este plano insertado representa la dislocación de borde.

Al introducir la dislocación, los átomos queestán arriba de la línea de dislocación, están muy comprimidos entre sí, mientras que los de abajo están muy distendidos. La región vecina del cristal se ha perturbado por la presencia de la dislocación.

Figura 1. Geometría de una dislocación de borde.

Si se describe un circuito en torno a la dislocación de borde, en sentido de las manecillas del reloj comenzando en el punto x y recorriendouna cantidad igual de distancias atómicas en cada dirección, se terminará en el punto y, a una distancia atómica del punto de partida. El vector necesario para cerrar el circuito es el vector de Burgers. En este caso el vector de Burgers es perpendicular a la dislocación.

Dislocaciones de tornillo.
A diferencia de una dislocación de borde, una de tornillo no se pude visualizar como unsemiplano adicional de átomos. La dislocación de tornillo se puede ilustrar haciendo un corte parcial en un cristal perfecto y, a continuación torciendo ese cristal una distancia atómica.

Figura 2. Geometría de una dislocación de tornillo.

Si se sigue un plano cristalográfico durante una revolución respecto al eje de torcimiento del cristal, comenzando en el punto x y recorriendo distanciasinteratómicas iguales en cada dirección, se termina una distancia atómica abajo del punto de partida (el punto y). El vector necesario para terminar el circuito y regresar al punto de partida es el vector de Burgers b. Si se continuara la rotación, se describiría una trayectoria espiral. El eje o línea respecto al cual se traza la trayectoria es la dislocación de tornillo. El vector de Burgers esparalelo a la dislocación de tornillo.

En resumen, a continuación se muestran las propiedades de movimiento de cada una de las dislocaciones:

Dislocación de borde.
* Línea de dislocación perpendicular al vector de Burgers.
* Línea de dislocación y vector de Burgers determinan un único plano de deslizamiento.
* Movimiento de la dislocación es paralelo al vector de Burgers.Dislocación de tornillo.
* Línea de dislocación paralela al vector de Burgers.
* Línea de dislocación y vector de Burgers no son capaces de determinar un único plano de deslizamiento.
* Movimiento de la dislocación es perpendicular al vector de Burgers.

2.- De acuerdo a los trabajos de Taylor, Orowan y Polanyi, explique:

a. El mecanismo de distorsión de la red cristalina.

El...