Mecanismo de cristalización
Enviado por mony_pink2610 • 6 de Septiembre de 2014 • Tesinas • 782 Palabras (4 Páginas) • 345 Visitas
3.4 Mecanismo de cristalización
Casi todos los metales y aleaciones, en cierto momento de su procesamiento, se encuentran en estado líquido, el cual solidifica cuando se enfría a una temperatura inferior a la solidificación. La mayoría de los cristales al solidificarse están constituidos por muchos cristales o granos.
El mecanismo de cristalizaci0on es la transición del estado líquido al solido y ocurre en dos etapas.
1. Formación de núcleos o nucleación: ocurre cuando una pequeña partícula solida se forma dentro del líquido.
2. Crecimiento del cristal: ocurre cuando los átomos del liquido se unen de solido diminuto hasta que se acabe el liquido.
Aunque los átomos en el estado liquido no tienen ningún orden definido es posible que algunos en cualquier instante dado, estén en posiciones que corresponden exactamente a la red espacial que adoptan al solidificar.
Los átomos en un material tienen energía cinética y energía potencial. La energía cinética depende de la velocidad con que se mueven los átomos. A mayor temperatura los átomos son más activos y la energía cinética es mayor.
La energía potencial: está relacionada con la distancia entre átomos. A mayor distancia promedio entre los átomos, mayor será su energía potencial.
El crecimiento de una muy pequeña partícula solida llamada embrión origina el crecimiento cristalino.
La nucleación solo ocurre cuando un número suficiente de átomos se agrupan espontáneamente para producir solido. Cada núcleo crece al atraer átomos líquidos e incluirlos en su red espacial.
Nucleación homogénea: se le llama así al mecanismo de solidificación de un material que está en función únicamente de la disminución de la temperatura; cuando el líquido se enfría bastante, hay una probabilidad mayor de que los átomos se reúnan para formar un embrión.
Nucleación heterogénea: ocurre en metales líquidos; proporcionan una superficie donde se puede formar el sólido. La nucleación en la superficie de las impurezas es conocida como nucleación heterogénea.
Crecimiento del cristal
Una vez formado el núcleo solido, el crecimiento ocurre cuando los átomos se asocian a la superficie solida. La manera en que se libera calor determina el mecanismo de crecimiento y la estructura final.
El crecimiento del cristal continuo en tres dimensiones con los átomos uniéndose entre ellos en ciertas direcciones referidas generalmente a lo largo de los ejes del cristal. Esto da lugar a una estructura característica con apariencia de árbol llama dendrita.
El área a lo largo de la cual están unidos los cristales se llama frontera de grano y es una región de embona miento.
La rapidez a la cual crece el sólido depende de la velocidad o rapidez de enfriamiento o de la extracción del calor.
Constitución de las Aleaciones
Una
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