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Tomado de: Valencia Giraldo, Asdrúbal Los avances de la metalurgia…
Tomado de:
Valencia Giraldo, Asdrúbal
Los avances de la metalurgia física
Principales campos de la metalurgia
campo acción
Interacción ciencia materiales
Resultados investigación
nano metalurgia
espumas metálicas
aceros de alta
resistencia y baja aleación
etc
Métodos experimentales
metales
Gases
-Termodinámica
Disciplinas relacionadas
cerámicas
materiales electrónicos
-multicapas -Inter metálicos.
METALES LÍQUIDOS
potencial par U(r)
atracción intermolecular
función radial g(r)
probabilidad de 2 átomos ocupen un espacio
fluido de dos componentes
iones acoplados
a electrones libres
dependen
cambio de densidad
líquido a vapor
estado no
metálico
tensión
superficial >
suprime
fluctuaciones térmicas
Permite
medida estructura microscópica
líquidos dieléctricos
fluidos de un
componente
Interacciones
de Van der Waals
tensión
superficial <
VIDRIOS METÁLICOS
Obtención
metal puro en vidrio
vel de enfriamiento > a 1010 ºK/s
aleaciones
vel < a 105 y 106 ºK/s
forman superconductores
metales de transición
metaloides
1971
alambres vidrio de paladio.
características
-carecen de defectos
cristalinos
-comportamiento magnético y
resistencia a la corrosión
-Alta resistencia y tenacidad vs cerámicos
deformación
elástica elevada
ESPUMAS METÁLICAS
propiedades físicas y mecánicas
elevada rigidez, bajo peso específico
gran permeabilidad a los gases
elevada resistencia mecánica.
Clasificación
materiales celulares
metales porosos
poros redondos y aislados
espumas metálicas sólidas
espuma metálica líquida
forma del metal vacíos interconectados
esponjas de metal
métodos producción
espumado de líquidos por
inyección de gas
espumado de líquidos con
agentes soplantes
solidificación eutéctica de
sólido-gas (gasars)
espumado de compactados
de polvo
Aplicaciones
materiales livianos de
construcción
absorber energía de impacto
control térmico
y acústico.
METALURGIA COMPUTACIONAL Y
DESARROLLO DE ALEACIONES
modelos matemáticos
estudio fenómenos metalúrgicos
predicen
estabilidad y equilibrio de las fases
las reacciones o transformaciones
super aleaciones
turbinas de avión
componentes de
motores
Métodos
ab initio
predicción
propiedades nuevos materiales
teoría densidad
funcional
semiempíricos
interpolar / extrapolar propiedades
conocidas
aleación de alta resistencia
aluminio-silicio
aluminio,
magnesio / titanio.
ACEROS DE ALTA RESISTENCIA Y
NUEVOS ACEROS
Desde años 80´
El N° tipos de acero es el mismo
Desde años 90´
características acero es diferente
propiedades / características nuevas
aceros de ultra alta resistencia
construcciones mucho más ligeras
cambio procesos / controles
pureza
tratamiento térmico
aplicaciones
Automóvil
pulvimetalurgia
aceros dúplex
ALEACIONES CON MEMORIA DE
FORMA
cambio en la forma
trasformación martensítica termoplástica
uso
ap baja frecuencia
baja
precisión
ejemplo aleaciones
Nitinol, o níquel y titanio
oro cadmio /
plata cadmio
fallas
fatiga térmica
control vibraciones.
MATERIALES INTELIGENTES
aleaciones con memoria de forma
materiales magnetostrictivos
cambio
forma o tamaño
por campo magnético
causa vibración transformadores
Producir ultrasonido
oscilador
anisotropía
magnética
convierte
energía magnética en energía mecánica
aplicaciones
sonar
sensores de torque
aleaciones
memoria
forma magnética
Deformaciones
en fase de baja temperatura
martensíta
aplicaciones
dispositivos
adaptativos
METALES SUPERPLÁSTICOS
sólidos policristalinos
capaces grandes deformaciones
1912
cientos de aleaciones
comportamiento superplástico
cadena estructura
6 a los 20 átomos
Aplicaciones
catalizadores
componentes nanoelectrónica.
estructuras metálicas a escala
molecular
circuitos electrónicos
almacenamiento de
datos
COMPUESTOS INTERMETÁLICOS ORDENADOS
fases intermedias metálicas
diferentes a las originales
son compuestos intermetálicos
estructuras cristalinas
diferenciadas
clasificación
fases isomorfas
compuestos normales de
valencia
fases electrónicas
enlace metálico
fases tipo Ni-As
estructuras compactas
fases de Laves
característica común
atómicamente ordenados
comportamiento de cedencia anómalo
Aplicación
crisoles, turbinas, herramientas, diodos,
conductores, superconductores, imanes
Composición
Ni3Al, FeCo. Ti3Al, TiAl,
Cu3Au, Ti5Si3, Ni2AlTi, Ti2AlNb
refuerzo en materiales
estructurales
superaleaciones de Niquel.