door Angel Tzitziky Ocampo Medina 4 jaren geleden
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Amorfas
Átomos al azar
Sus átomos no tienen disposición sistemática y están a distancias atómicas relativamente grandes
Direccionalidad
Isotropía
Las propiedades del material no son afectadas por su dirección cristalina
Anisotropía
Las propiedades del material son afectadas por su dirección cristalina
Limite cristalográfico
Están compuestos por pequeños cristales
Celda unitaria
Planar (PD) nm-2, m-2
Número de átomos por unidad de superficie que se centran en un plano cristalográfico particular
Lineal (LD) nm-1, m-1
Número de átomos por unidad de longitud cuyos centros se encuentran en el vector de dirección para una dirección cristalográfica específica
Depende de la estructura cristalina
Es cuando dos planos son paralelos, son equivalentes y tienen índices idénticos
Triclínico
Monoclínico
Ortorrómbica
Rombohedrica (triangular)
Tetragonal
Cubica
Hexagonal
Alotropías
Polimorfismo
Zinc, titanio, Magnesio
Hierro, cromo
Átomos por celda unitaria = 2
Oro, aluminio. plata
Átomos por celda unitaria = 4
Mecánica Cuántica
Estado de electrones (-)
Enlaces de energía (E0)
Enlace secundario o fisico
Enlaces de hidrogeno
Dipolos moleculares
Moléculas polares
Enlace primario
Metálico
Metales / aleaciones de los metales
Covalente
No-metalicos
Electrones de valencia (N')
Ionico
Metales + no metales
Tabla periodica
Electro positividad
Principio de exclusión de Pauli
Configuración electrónica
Configuración estable de balanceo
Electrones de balanceo
Estado de base
Modelo de mecánica de ondas
Modelo atómico de Bohr
Números Cuánticos
Número cuántico spin (s)
Número cuántico magnético (m)
Número cuántico secundario (l)
Número cuántico principal (n)
Masa atómica (A)
A= Z+N
Isotopos
2 o más A
Peso atómico
amu/mol
amu (1/12 de masa atomica)
Número atómico (Z)
Núcleo
Electrones (-)
Neutrones (N)
Protones (+)
Las impurezas o átomos extraños siempre estarán presentes, y algunos existirán como defectos del puntuales
Aleaciones
Un metal no es 100% puro ya que han añadido átomos de otros materiales
Solución solida
Examinación microscópica
Algunos elementos estructurales son de dimensiones macroscópicas
Microestructura
Microfotografía
Microscopia
Determinación del tamaño de particula
El tamaño del grano suele determinarse cuando se examinan las propiedades de un material policristalino.
Técnicas microscópicas
Microscopio de sonda de escaneo (SPM)
Genera un mapa topográfico, a escala atómica y produce imágenes 3D de 109 y funciona en diversos entornos
Microscopio electrónico de escaneo (SEM)
Capaz de producir imágenes de alta resolución de 10 hasta más de 50.000 veces, utilizando las interacciones electrón-materia
Microscopio de electrón de transmisión (TEM)
Se utiliza para estudiar dislocaciones con resoluciones cercanas a 1.000.000x
Microscopia de electrón
Cuando se acelera los voltajes, los electrones alcanzan longitudes de onda de hasta 0,003 nm
Se usa cuando la estructura es muy pequeña o fina
Microcopia óptica
La microestructura se revela mediante un tratamiento de superficie con un reactivo químico adecuado en un procedimiento denominado grabado
XRD
Ley de Braggs
Relación entre la longitud entre onda y los rayos X
Difractómetro
Aparato para determinar los ángulos en los que se produce la difracción de los especímenes en polvo
Es una técnica, para saber la dirección cristalina
Diversas Imperfecciones
Vibraciones atómicas
Se consideran defectos, ya que los átomos de una material solido, no siempre vibran con misma frecuencia y energía
Defectos de volumen
Estos defectos son más grandes que los interfaciales y lineales
Poros, grietas, inclusiones extrañas y otras fases.
Normalmente se introducen durante las etapas de procesamiento y fabricación
Defectos interfaciales
Diversos defectos interfaciales
Se encuentran en:
Metales con empaquetamiento FCC
Las paredes de dominio ferromagnético
Fallas de apilamiento
Limite de gemelos
Es un límite de grano a través del cual hay una simetría específica de la red de espejos
Limites de fase
Existen en materiales multifásicos, en los se presenta una fase diferente a cada lado del límite
Limite de granos
Separa dos granos o cristales con orientaciones cristalográficas diferentes en los materiales policristalinos
Dislocaciones-defectos lineales
Es un defecto lineal o unidimensional alrededor del cual algunos de los átomos están desalineados
Tipos:
Mixtas
En la mayoría de las estructuras cristalinas se presentan dislocaciones de borde y de tornillo juntas
Dislocación de borde (T)
Linea de dislocación
Es perpendicular al plano de la hoja
Es un defecto lineal que se centra en la línea a lo largo del extremo del medio plano extra de los átomos
Dislocación de tonillo
Hecha por un esfuerzo de cizallamiento que se aplica para producir la distorsión
Especificación de la composición
Es necesario expresar la compasión de una aleación
Porcentaje atómico (at%)
Es el número de moles de un elemento en relación al total de moles del total de la aleación
Porcentaje de peso (W%)
es el peso de un elemento particular en relación con el peso total de la aleación.
Se pueden determinar:
Valencias
Un metal tendrá más tendencia a disolver otro metal de mayor valencia que uno de menor valencia
Electronegatividad
Un átomo electropositivo más un átomo electronegativo, mayor probabilidad de formar un compuesto intermetálico en lugar de una solución sólida sustitutiva.
Estructura cristalina
El soluto y solvente, deben tener la misma estructura cristalina
Factor de tamaño atómico
Cantidades de un soluto qué pueden acomodarse sólo cuando la diferencia en los radios atómicos entre los dos tipos de átomos es +-15%
Sustitutivas
El átomo del soluto, ocupa el lugar de los átomos o iones del solvente
El átomo del soluto se coloca en el intersticio de la celda unitaria del solvente
Se forma cuando un átomo soluto es añadido a un átomo solvente
Soluto
Es el átomo con menor presencia en la solución
Solvente
Es el átomo con mayor presencia en la solución
Superficiales
Lineales
Puntuales
Intersticial
Átomo situado en lugar intersticial, normalmente no ocupado
Vacancias
Todos los sólidos cristalinos contienen vacíos
Constante de Boltzmann (K)
Factores de diseño y seguridad
Esfuerzo de Diseño
Conversión de la dureza
La facilidad para convertir la dureza obtenida en una escala en la de otra es lo más deseable.
Pruebas de dureza de microindentación de Knoop y Vickers
Designados por los números HK y HV
Prueba de Dureza de Brinell
Prueba de Rockwell
El número de dureza se determina por la diferencia en la profundidad de penetración resultante de la aplicación de una carga menor inicial seguida de una carga mayor
Dureza
Medida de la resistencia de un material a la deformación plástica localizada
Verdadera Tensión
Esfuerzo verdadero
Resistencia
Propiedad que indica la resistencia de un material a la fractura cuando hay una ruptura presente
Resiliencia
Modulo de Resiliencia Ur
Capacidad de un material de absorber energía cuando se deforma y, al descargarse, recupera esta energía
Ductilidad
Se determina en:
Reducción porcentual de área %AR
Alargamiento Porcentual %EL
Frágil
Sí el material no presenta ninguna deformación plastica
Grado de deformación plástica que ha sufrido un material en la fractura
Resistencia a la tracción TS
Es la tensión máxima en la curva tensión-deformación de ingeniería
Rendimiento y fuerza de rendimiento
Esfuerzo de rendimiento
Es la tensión a la que un material deja de comportarse elásticamente MPa o Psi
Limite de proporcionalidad
La transición gradual elástico-plástico
Fenómeno de rendimiento
Nivel de tensión después de comenzar la deformación plástica
Relación de Poisson
Comportamiento elástico en relación con el tiempo en que sucede
Consideraciones geométricas del estado de tensión
Modulo de elasticidad o Modulo de Young
Prueba de torsión y corte
Prueba de compresión
El espécimen se fractura, con una carga de compresión gradualmente creciente que se aplica de forma axial contra el eje largo del espécimen
Prueba de tensión
El espécimen se deforma, generalmente hasta la fractura, con una carga de tensión gradualmente creciente que se aplica de forma uniaxial a lo largo del eje largo del espécimen
