Ciencias de los Materiales BCDV

Una solución sólida es una solución en estado sólido de uno o más solutos en un solvente. Tal mezcla es considerada una solución en lugar de un compuesto siempre que la estructura cristalina del disolvente permanezca sin cambios al ser sustituidos sus átomos por los átomos de los solutos y además la mezcla permanezca homogénea.  El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante sustitución, reemplazando cada partícula del disolvente por una partícula del soluto, o bien de forma intersticial, encajándose cada partícula de soluto dentro del espacio que hay entre partículas del disolvente. Ambos tipos de solución sólida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la homogeneidad física y eléctrica del material disolvente.  Condiciones de formación (Regla de Hume-Rothery)  Algunas mezclas constituirán fácilmente soluciones sólidas en un determinado rango de co

Dureza : La dureza es una condición de la superficie del material, no representa ninguna propiedad de la materia y está relacionada con las propiedades elásticas y plásticas del material. Si bien, es un término que nos da idea de solidez o firmeza, no existe una definición única acerca la dureza y se la suele definir arbitrariamente en relación al método particular que se utiliza para la determinación de su valor.  Durómetro : Un durómetro es un aparato especializado en la medición de la dureza de diferentes materiales utilizando varios procedimientos llamados ensayos.  Dureza Rockwell A y C: Es el valor dado por la diferencia, entre el número de divisiones totales de la escala externa del indicador de profundidad y el número de unidades correspondientes al incremento de penetración (e). Cada división de la escala correspondiente a 0,002 mm del movimiento vertical del penetrador:  HRA = 100 – e y HRC = 100 – e  Dureza Rockwell B: Es el valor por la diferencia,

En realidad, no existen cristales perfectos pues contienen varios tipos de defectos que afectan a muchas de las propiedades físicas y mecánicas, que a su vez afectan a muchas propiedades importantes de los materiales de los materiales para ingeniería.  Las imperfecciones en la red cristalina se clasifican según su forma y geometría. Los tres grupos principales son: 1) defectos puntuales o de dimensión cero, 2) defectos de línea o de una dimensión (dislocación) y 3) defectos de dos dimensiones que incluyen superficies externas y superficies de límite de grano  Defectos Puntuales  Son alteraciones o discontinuidades puntuales de la red cristalina provocadas por uno o varios átomos. Se originan por el movimiento de átomos durante el calentamiento o el procesado del material, introducción de impurezas o por aleación  Vacantes: un átomo falta de su sitio normal en la red cristalina. Se originan durante la solidificación a alta temperatura o como consecuencia de los daños pr

Relación entre el radio crítico y el subenfriamiento Para empezar dicho planteamiento, es importante partir de la energía libre volumétrica para la transformación de un líquido a un sólido en un proceso de nucleación homogenea , la cual está dada por: Donde dicha energía relaciona los cambios de entalpía y entropía respectivamente,. Adicionalmente, cuando el material se encuentra en equilibrio en el punto de fusión la variación de energía libre es igual a 0, por lo que:  De aquí, se buscar despejar la variación de entropía  Si se sustituye el valor de la variación de la entropia en la ecuación que define la energía libre volumétrica para la transformación de un liquido a un sóido se obtendrá que  Realicando un reordenamiento en las variables Recordando que Tf - T es lo que se conoce como variación de la energía de sub-enfriamiento. La cual puede ser re-escrita de la siguiente manera Recordando lo que se vió en clases, la energía libres

Las distintas condiciones de presión y temperatura a los que puede estar un material provocan que éste pueda encontrarse en distintos estados, entre los que en este momento interesa destacar el sólido.  El estado sólido se caracteriza porque los átomos se encuentran en posiciones fijas, vibrando en función de su temperatura. Esto implica una forma y un volumen propios, y una capacidad para soportar fuerzas sin deformación aparente.  La solidificación es un proceso físico que conduce a la materia de un estado líquido a un estado sólido, mediante la alteración de sus condiciones de temperatura (congelación) o presión, o a través de la pérdida de humedad por evaporación (desecación). Es el proceso inverso de la fusión.  El proceso de solidificación consta de dos etapas: nucleación y crecimiento de grano.  1- Nucleación: Podemos definir la nucleación como la formación de una nueva fase en un punto dado del sistema. en el caso de la solidificación , esto corresponde

Las propiedades mecánicas de los materiales indican el comportamiento de un material cuando se encuentra sometido a fuerzas exteriores. El ensayo de tracción es probablemente el tipo de ensayo más fundamental de todas las pruebas mecánicas que se puede realizar en un material.  En este ensayo se somete al material a una fuerza de tracción, es decir, se le aplica una fuerza o varias fuerzas externas que van a tratar de estirar el material. De hecho, durante el ensayo se estira haciendo cada vez más fuerza sobre él hasta llegar a su rotura, es un ensayo Esfuerzo-Deformación de tipo destructivo. Estos se realizan con los materiales dúctiles, con un cierto grado de plasticidad, tales como los materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, plásticos, gomas, fibras, etc.  Para estos ensayos se utilizan trozos de material llamados " probetas " o " muestras ". Una probeta del material es un trozo de material con dimensiones normalizadas para realizar ensayos, como