Ciencia De Los Materiales

Capitulo 4. Imperfecciones en el arreglo atómico

En todos los materiales el arreglo de los atomos contiene imperfecciones que tiene un efecto profundo sobre el comportamiento de los materiales. Mediante el control de las imperfecciones reticulares, creamos metales y aleaciones mas resistentes, imanes mas poderosos, transistores y celdas solares de mejor desempeño, vidrios y cristales de colores extraordinario y muchos otros materiales de importancia practica.

4.2 Dislocaciones

son imperfecciones lineales en una red que de otra forma seria perfecta. Generalmente se introducen en la red durante el proceso de solidificacion del material o al deformarlo. Se incluyen materiales, ceramicos y los polimeros.

Existen varias dislocaciones son:

Dislocacion de tornillo

Dislocaciones de borde

Dislocaciones mixtas

Deslizamiento

4-3. Significado real de dislocaciones

En primer termino, explica por que la resistencia de los metales es mucho menor que el valor predecible a partir del enlace metalico. Si ocurre el desplazamiento, solo es necesario que se rompa en algun momento una pequeña fraccion de todas las uniones metalicas a traves de la interface, por lo que la fuerza requerida para deformar el metal resulta pequeña.

Segundo, el deslizamiento le da ductilidad a los metales.

En tercer lugar, controlamos, las propiedades mecanicas de un metal o aleacion al interferir el movimiento de las dislocaciones.

4-4. Ley de Schmid

Se puede comprender las diferencias de comportamiento de los metales que tienen estructuras cristalinas distintas examinando la fuerza que se requiere para iniciar el proceso de desplazamiento.

Esto es perpendicular al plano de deslizamiento.

4-5. Influencia de la estructura cristalinas

Se puede utilizar la ley de Schmid para comparar las propiedades de los metales con estructuras cristalinas CC, CCC y HC.

Esfuerzo cortante resultante críticos

Si el esfuerzo cortante resultante critico en un metal es muy alto, el esfuerzo aplicado debe ser también alto a fin de que "t" sea igual a "t..."

Si el esfuerzo aplicado es grande entonces el metal debe tener una alta resistencia.

En los metales CCC, que tienen planos compactos (1 1 1), el esfuerzo cortante resultante critico es bajo (aproximadamente de 50 a 100 psi en un cristal perfecto); los metales CCC tienden a tener resistencias bajas.

Las estructuras cristalinas CC no contienen planos compactos y es necesario exceder un esfuerzo cortante resultante critico superior (del orden de 10,000 psi en cristales perfectos). para que ocurra el deslizamiento, por tanto, los metales CC tienden a tener resistencias altas.

Los metales con estructura HC, debido a que contienen planos basales compactos, tengan bajos esfuerzos cortantes resultantes criticos. Ej. El zinc, que tiene

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