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Questions and Answers
¿Qué mecanismo endurece un material al reducir el tamaño de grano?
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¿Qué estructura cristalina tiene mayor facilidad para deformación plástica en policristales?
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¿Qué ecuación describe la relación entre el límite elástico y el tamaño de grano?
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¿Qué factor disminuye la energía de activación para la nucleación en solidificación heterogénea?
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¿Qué característica distingue a la transformación martensítica?
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¿Qué defecto se forma debido la contracción durante la solidificación?
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¿Qué tipo de fractura está asociada a una deformación plástica mínima?
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¿Qué proceso es esencial la nucleación homogénea?
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¿Qué transforma la austenita en martensita en aceros?
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¿Qué tipo de segregación ocurre entre zonas distantes de un material solidificado?
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¿Qué fase forma dendritas durante la solidificación?
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¿Qué factor afecta el tamaño de grano en solidificación isotérmica?
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¿Qué transforma la ferrita en perlita en aceros al carbono?
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¿Qué propiedad caracteriza a la martensita en aceros?
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¿Qué fenómeno ocurre en el frente sólido-líquido durante la solidificación?
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¿Qué determina el comportamiento dúctil-frágil de un metal?
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¿Qué método es adecuado para obtener monocristales?
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¿Qué provoca las bandas de Lüders en aceros BCC?
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¿Qué define el tamaño crítico de un germen?
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¿Qué transforma una solución sólida sobresaturada en partículas de segunda fase?
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¿Qué factor disminuye el tamaño de grano durante la solidificación?
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¿Qué tipo de nucleación requiere mayor energía de activación?
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¿Qué transformación en estado sólido no requiere difusión?
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¿Qué estructura cristalina dificulta el deslizamiento debido a su bajo número de sistemas independientes?
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¿Qué tipo de defecto aumenta la ductilidad en materiales metálicos?
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¿Qué propiedad aumenta con la reducción del tamaño de grano según la ecuación de Hall-Petch?
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¿Qué proceso elimina tensiones internas tras deformación en frío?
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¿Qué mecanismo genera bandas de Lüders en ensayos de tracción?
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¿Qué tipo de transformación se caracteriza por la formación de perlita en aceros?
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¿Qué fenómeno causa la formación de microvacíos en materiales dúctiles?
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¿Qué tipo de grano es preferible para materiales que trabajan a alta temperatura?
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¿Qué tipo de fractura se caracteriza por una superficie de clivaje?
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¿Qué parámetro afecta directamente la formación de martensita en aceros?
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¿Qué proceso incrementa el límite elástico a temperaturas intermedias?
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¿Qué ocurre durante el crecimiento de dendritas?
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¿Qué tipo de estructura se obtiene por solidificación direccional en aleaciones FCC?
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¿Qué fenómeno se produce en el enfriamiento brusco de austenita?
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¿Qué variable afecta directamente la energía libre de Gibbs durante la solidificación?
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¿Qué propiedad mejora en materiales mediante el endurecimiento por solución sólida?
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¿Qué fenómeno ocurre durante la solidificación en presencia de nucleantes?
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Study Notes
Mecanismos de endurecimiento
- El refinamiento de grano endurece un material al reducir el tamaño de grano.
- El endurecimiento por solución sólida es otro mecanismo de endurecimiento. Implica la adición de un elemento de aleación a un material, lo que dificulta el movimiento de los átomos.
- El endurecimiento por acritud se produce por deformación plástica. Genera dislocaciones que impiden el deslizamiento de los planos cristalinos.
- El endurecimiento por precipitación es un proceso de endurecimiento que implica la formación de partículas finas en el material. Estas partículas impiden el movimiento de dislocaciones en el material.
Estructura cristalina y deformación plástica
- Las estructuras cristalinas FCC (centrada en las caras) tienen mayor facilidad para la deformación plástica en los policristales.
- Otros tipos de estructuras cristalinas son BCC (centrada en el cuerpo) y HCP (hexagonal compacta). Sus diferentes estructuras espaciales de átomos influyen en la facilidad de deformación plástica.
Relación límite elástico y tamaño de grano
- La ecuación de Hall-Petch describe la relación entre el límite elástico y el tamaño de grano. Un tamaño de grano más pequeño resulta en un mayor límite elástico.
Energía de activación en solidificación
- La presencia de impurezas disminuye la energía de activación para la nucleación en la solidificación heterogénea. Es decir, la impurezas disminuyen la cantidad de energía necesaria para formar nuevos núcleos en la solidificación.
Transformación martensítica
- La transformación martensítica se caracteriza por ser no difusional (sin difusión). Es un proceso rápido, que no depende del movimiento de átomos para ocurrir.
Defectos de solidificación
- Los microrechupes son un defecto que se forman debido a la contracción durante la solidificación.
Tipos de fractura
- La fractura dúctil está asociada con una deformación plástica mínima.
- La fractura frágil ocurre con poca o ninguna deformación plástica antes de la fractura. La fractura frágil tiende a propagarse a lo largo de planos cristalinos.
- La fractura transgranular atraviesa los granos del material.
- La fractura por clivaje es una fractura frágil a lo largo de planos cristalinos.
Nucleación homogénea y heterogénea
- La nucleación homogénea requiere la formación de núcleos en el líquido fundido.
- La nucleación heterogénea ocurre en las fronteras de grano, que actúan como sitios preferenciales para la nucleación.
Transformación en aceros
- El enfriamiento rápido transforma la austenita en martensita en los aceros.
- Segregación entre zonas en materiales solidificados se llama macrosegregación y microsegregación.
Tipos de solidificación
- Se debe considerar la velocidad de enfriamiento para determinar el tamaño de grano durante la solidificación isotérmica.
- La solidificación isotérmica se refiere al proceso que controla la velocidad de enfriamiento para la formación de granos.
Propiedades de aceros martensíticos
- La martensita en aceros es muy dura pero bastante frágil. Su estructura cristalina altamente distorsionada es la responsable de su dureza pero también de su fragilidad.
Solidificación y nucleación
- La nucleación requiere mayor energía cuando es homogénea (en un material homogéneo sin defectos).
- Hay diferentes tipos de nucleación: heterogénea y homogénea.
Materiales monocristalinos
- La solidificación direccional con selector es un método para obtener monocristales.
Tipos de defectos de materiales
- Los defectos en los metales generan diferentes propiedades en los materiales (como la dureza, la ductilidad o la resistencia a la corrosión)
Eliminación de tensiones en materiales
- La recristalización elimina tensiones internas tras la deformación en frío.
Mecanismos de deformación de Lüders
- Las atmósferas de Cottrell juegan un rol en la generación de bandas de Lüders.
Transformaciones en aceros
- La transformación de ferrita en perlita es un proceso difusional que produce perlita.
Formación de microvacíos
- La coalescencia de dislocaciones es un factor que contribuye a la formación de microvacíos en materiales dúctiles.
Granos en materiales
- Los granos finos en materiales son preferibles porque se comportan mejor a altas temperaturas.
Fracturas cristalinas
- Las superficies de clivaje caracterizan las fracturas frágiles.
Características de la martensita
- La martensita tiene alta dureza pero es frágil.
Parámetros de formación de martensita
- La velocidad de enfriamiento afecta directamente la formación de martensita. La velocidad de cambio de temperatura es un parámetro crucial.
Crecimiento y nucleación de dendritas
- La difusión ocurre hacia el núcleo durante el crecimiento de las dendritas.
Solidificación direccional
- La solidificación direccional en aleaciones FCC produce estructuras columnar o equiaxial.
Enfriamiento brusco de austenita
- El enfriamiento brusco de la austenita en los aceros puede provocar la formación de martensita.
Energía libre de Gibbs en solidificación
- La velocidad de nucleación está directamente ligada a la energía libre de Gibbs durante la solidificación.
Endurecimiento por solución sólida
- El endurecimiento por solución sólida mejora las propiedades mecánicas de los materiales.
Solidificación en presencia de nucleantes
- La presencia de nucleantes en la solidificación puede influir en la formación de granos.
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Description
Este cuestionario explora los diferentes mecanismos de endurecimiento de los materiales, incluyendo el refinamiento de grano y el endurecimiento por precipitación. También se analiza la relación entre la estructura cristalina y la deformación plástica, así como la relación entre el límite elástico y el tamaño de grano. Prepárate para poner a prueba tus conocimientos sobre estos conceptos fundamentales en materiales.
