Tema 7, 8 y 9

Una dislocación helicoidal es un tipo de defecto en un cristal que se caracteriza por un vector de Burgers paralelo a la línea de dislocación.

Una dislocación en arista es un tipo de defecto en un cristal que se caracteriza por un vector de Burgers perpendicular a la línea de dislocación.

El movimiento de dislocaciones es el mecanismo principal que explica la deformación plástica en los materiales cristalinos. Las dislocaciones se desplazan bajo tensión aplicada, causando cambios en la forma del material.

La tensión crítica de cizalladura es la tensión mínima requerida para comenzar la deformación plástica en un monocristal. Esta tensión se define para un determinado plano de deslizamiento y dirección de deslizamiento dentro del cristal.

La ley de Schmid establece que la deformación plástica comienza cuando la tensión de cizalladura efectiva, que actúa sobre un determinado plano de deslizamiento, alcanza un valor crítico. Este valor crítico depende de la resistencia al deslizamiento en ese plano.

La interacción entre dislocaciones del mismo tipo y signo en el mismo plano es repulsiva. Esto es porque las dislocaciones tienden a alejarse una de la otra para minimizar la energía total.

El deslizamiento cruzado es un fenómeno que facilita el movimiento de dislocaciones helicoidales a través de varios planos cristalinos. Permite que las dislocaciones se desplacen en direcciones que de otra manera serían difíciles de lograr.

Al aumentar la temperatura, las dislocaciones se mueven con mayor facilidad, aumentando la velocidad a la que se deforman los materiales.

Los bordes de subgrano son formados por la organización de dislocaciones en líneas o paredes, lo que indica que el material se ha deformado plásticamente.

La superplasticidad es la capacidad de los materiales para deformarse a altas temperaturas y bajas velocidades. Esto ocurre cuando los granos son muy pequeños.

A altas temperaturas, los granos se pueden desplazar unos con respecto a otros a través del deslizamiento de sus bordes.

En los monocristales, la deformación plástica ocurre a lo largo de planos y direcciones específicos, llamados sistemas de deslizamiento.

La deformación de las estructuras FCC se facilita por la alta compacidad de sus planos, lo que permite que las dislocaciones se muevan con mayor facilidad.

Las dislocaciones helicoidales en redes BCC se caracterizan por un núcleo extendido en varios planos, en lugar de ser un plano único.

Los materiales metálicos con alta energía de defecto de apilamiento son más resistentes al deslizamiento, lo que les da mayor resistencia.

El trepado es un mecanismo de movimiento de dislocaciones que ocurre a altas temperaturas en cerámicos y es un tipo de movimiento de dislocación complejo que implica la difusión de átomos.

Los materiales con enlaces covalentes tienen la mayor resistencia al deslizamiento debido a la fuerza de sus enlaces.

La tensión crítica es el punto donde la tensión aplicada supera la resistencia al deslizamiento y el material empieza a deformarse plásticamente.

Cuando una dislocación mixta encuentra un obstáculo, se detiene y acumula energía, ya que no puede moverse libremente.

El tamaño de grano influye directamente en la resistencia a la fluencia. Los materiales con granos más pequeños tienen mayor resistencia.

El maclado es un mecanismo de deformación donde los átomos se reordenan en un patrón espejo, que ocurre cuando hay pocos sistemas de deslizamiento.

La disociación de las dislocaciones de arista en dislocaciones parciales reduce la energía de línea, ya que la separación de la energía a través de dos defectos es menor.

A bajas temperaturas, las dislocaciones en redes BCC son más comunes como dislocaciones perfectas, es decir, no se dividen en parciales.

Las dislocaciones parciales en redes FCC tienen menor energía asociada que las dislocaciones perfectas, lo que facilita su movimiento.

A altas temperaturas, los cerámicos con estructuras tipo NaCl se deforman por deslizamiento en planos {110}, un mecanismo específico.

Los materiales con textura tienen propiedades que varían según la dirección del grano. No son isotrópicos.

A temperaturas superiores a 1000 ºC, las dislocaciones en materiales cerámicos se mueven de forma más significativa, lo que aumenta la deformación.

La superplasticidad es mayor en materiales con tamaños de grano muy pequeños, ya que los granos pueden moverse con mayor facilidad.

Las estructuras FCC se caracterizan por tener planos y direcciones de deslizamiento altamente compactos, lo que facilita el movimiento de dislocaciones.

A baja temperatura, hay menos energía térmica disponible para activar el movimiento de dislocaciones, lo que dificulta la deformación.

La energía de un defecto de apilamiento en redes FCC está relacionada con la energía superficial por unidad de área, es decir, cuánto cuesta separar las capas.

La deformación plástica en policristales con textura provoca una reorientación de los granos, lo que lleva a la aparición de una textura.

A bajas temperaturas, la deformación en redes HCP se realiza principalmente por maclado, ya que el movimiento de dislocaciones es difícil.

Los cerámicos frágiles se rompen por propagación de microgrietas a baja temperatura, debido a su poca capacidad de deformación.

El endurecimiento de materiales metálicos tras la deformación se debe al aumento en la densidad de dislocaciones, lo que dificulta el movimiento de las restantes.

La tensión crítica de cizalladura aumenta con la velocidad de deformación, ya que se necesita más fuerza para superar la resistencia al movimiento de dislocaciones.

Al aumentar la temperatura, la energía térmica disponible para el movimiento de dislocaciones aumenta, lo que reduce la tensión de cizalladura crítica.

Las estructuras BCC son más propensas al endurecimiento por acritud, ya que tienen un deslizamiento cruzado menos efectivo, lo que dificulta el movimiento de dislocaciones.

Los bordes de grano grandes dificultan el movimiento de dislocaciones, lo que reduce la velocidad de fluencia en materiales metálicos.

La anisotropía intrínseca de los monocristales afecta a sus propiedades mecánicas, ya que la resistencia al deslizamiento varía según la dirección.

La energía superficial de una grieta influye en su propagación en materiales cerámicos. Cuanto mayor es la energía, más difícil es propagar la grieta.

Los materiales cerámicos con enlaces covalentes fuertes tienen poca densidad de dislocaciones, lo que les da una gran resistencia y fragilidad.

La textura se desarrolla en policristales con orientación preferente de grano, lo que afecta las propiedades mecánicas del material.

La rectificación de las dislocaciones reduce la energía total del material, ya que se minimiza la longitud total de las líneas de dislocación.

La tercera etapa de la fluencia se caracteriza por un incremento en la velocidad de deformación hasta la rotura del material, debido a la formación de microvacíos.

El movimiento de dislocaciones parciales en redes FCC causa la formación de defectos de apilamiento, que alteran las posiciones de los átomos.

Los materiales con textura anisótropa tienen propiedades que cambian según la orientación de los granos, lo que afecta su comportamiento mecánico.

A temperaturas intermedias, las redes BCC tienen un incremento en el número de sistemas de deslizamiento, lo que aumenta la ductilidad y disminuye la resistencia.