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Transición a Diagramas de Fase, INTEGRANTES: JUANA CORTES 8-894-163 …
Transición a Diagramas de Fase
Soluciones sólidas :pen:
Definición
Una sola fase en la que átomos de soluto se sustituyen o intersticial en la estructura de solvente cristalino.
sustitucionales
Intersticiales
Relación con la solubilidad
La solubilidad de una solución solidad depende de factores cristalográficos y termodinámicos.
Factores que regulan la solubilidad
Tamaño de los átomos (radio atómico)
Estructura cristalina del solvente
Electroneutralidad similar
Diferencia de electronegatividad
Reglas de Hume-Rothery :pen:
Conjunto de criterios que predicen la capacidad de soluto para disolverse en un solvente metálico para formar solución sólida.
Criterios
Diferencia de radios atómicos < ~15%
Buena compatibilidad cristalina (igual estructura)
Diferencia de electronegatividad pequeña
Igual valencia metálica
Solubilidad mutua alta preferiblemente
Relación
Las reglas definen el
“límite de solubilidad”
, :pencil2: porque cuando se exceden los límites soprecitados, la solubilidad se reduce y surge un segundo fase.
Esta solubilidad es clave para la nucleación: sólo si cierta solubilidad o saturación se alcanza dentro de la solución sólida, pueden comenzar núcleos de una segunda fase.
Defectos Cristalinos :pen:
Tipos
Vacancias
desplazamientos intersticiales
dislocaciones
gemelas
fronteras de grano
Su importancia radica en:
Los defectos influyen en la difusión, en la nucleación de nuevas fases y en el crecimiento de granos.
Relacion con las soluciones sólidas
La formación de soluciones sólidas provoca distorsión de la red (defectos puntuales) y la presencia de soluto puede generar tensión de red favoreciendo nucleación.
Solidificación :pen:
Proceso de pasar de líquido a sólido.
Durante solidificación, la composición del metal líquido y del sólido cambia (relacionado con la “línea liquidus”(temperatura por encima de la cual material es completamente líquido) y la “línea solidus” (temperatura por debajo de la cual la aleación es totalmente sólida) en un diagramade fase)
Etapas fundamentales
Enfriamiento
crecimiento del grano
formación de fase
Nucleación
Relación
La solidificación inicia la formación de fases, y por tanto es el punto de partida para interpretar el diagrama de fase.
Nucleación :pen:
Definición
Formación de pequeños núcleos de una nueva fase dentro de otra. Puede ser homogénea (subenfriamiento provoca un núcleo estable ) o heterogénea (refleja superfices preexistentes).
Requiere
supersaturación o sobreenfriamiento
difusión de átomos
energía de superficie menor.
Relación ascendente
Depende de la solubilidad (o falta de ella) determinada por las reglas de Hume-Rothery; también influida por defectos cristalinos que actúan como sitios de nucleación.
Relación descendente
Los núcleos formados crecerán (crecimiento del grano)
Crecimiento del grano :pen:
Definición
Una vez que el núcleo de nueva fase es estable, los átomos se difunden hasta él y el grano crece hasta consumir la fase precedente o alcanzar un tamaño de equilibrio.
Factores que lo controlan
Velocidad de enfriamiento
Densidad de núcleos
Disponibilidad de soluto
Difusión
Presencia de impurezas o inclusiones
Defectos cristalinos
Límites de grano.
Relación con diagramas de fase
El tamaño de grano, la proporción de fases y su distribución están indicadas en los diagramas de fase (por ejemplo, zonas de solubilidad, fases coexistentes, microestructura resultante).
INTEGRANTES:
JUANA CORTES 8-894-163
ROY CORTIZO 8-784-1007