Metalurgia Física: La Microestructura de los Granos
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Questions and Answers

¿Cuál es la característica principal de los materiales alotrópicos?

  • Pueden volver a su cristalización inicial. (correct)
  • Su estructura cristalina no cambia con la temperatura.
  • Siempre tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo.
  • No pueden ser sometidos a tratamientos térmicos.

    • ¿Qué determina si la estructura cristalina granular de los metales es fina o gruesa?

  • La cantidad de impurezas
  • El tipo de metal
  • La velocidad de enfriamiento (correct)
  • La temperatura de fundición

    • ¿Cuál es el propósito de los tratamientos térmicos en el hierro y el titanio?

  • Eliminar las impurezas del material.
  • Cambiar la estructura cristalina del material.
  • Proporcionar la base para la alotropía. (correct)
  • Incrementar la dureza del material.

    • ¿Cuál es el efecto de una menor velocidad de crecimiento de grano?

    <p>Menor tamaño de grano</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando se somete a un metal a deformación en frío?

    <p>Los granos se alargan en la dirección de la deformación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma se crea cuando un cristal dendrítico se encuentra con otro?

    <p>Un límite de grano</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es lo que otorga el aspecto fibroso a los granos del metal?

    <p>Los límites de los granos y las impurezas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de una aleación?

    <p>La fusión de diferentes metales en un crisol</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de partícula puede ser un núcleo para la formación de una dendrita?

    <p>Una partícula de impureza</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué los límites de grano pueden verse en el microscopio?

    <p>Porque la condición de los límites de grano es de alta deformación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos tipos de cristales existen?

    <p>3</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando se calienta un metal trabajado en frío?

    <p>Se forman nuevos granos equiaxiales.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un grano en una red cristalina?

    <p>Una red cristalina con idéntico ordenamiento interno pero con diferente orientación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el nombre del tipo de aleación que se forma cuando los componentes se combinan en proporciones eutécticas?

    <p>Eutéctica</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el requisito para lograr la recristalización?

    <p>Calentar el metal por encima de su temperatura de recristalización.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la dureza por deformación en frío después de la recristalización?

    <p>Desaparece.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de los cristales simples o puros?

    <p>Tienen componentes puros cristalizados separadamente</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza el borde de grano?

    <p>Una región estrecha con gran desorden</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué los límites de grano son diferentes en el ataque químico?

    <p>Porque la condición de los límites de grano es de alta deformación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de la deformación en caliente sobre la temperatura de recristalización?

    <p>La dureza por deformación desaparece.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de los cristales de solución sólida?

    <p>Son solutos disueltos en un solvente</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se forma en las zonas donde más se unen los granos?

    <p>Una región de compresión</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el nombre del tipo de solución sólida en la que un átomo de un componente reemplaza al otro de distinto elemento?

    <p>Solución sólida por sustitución</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué es conveniente evitar la unión de componentes en proporción que forme eutéctico?

    <p>Porque forma cristales simples</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos átomos de un elemento hay en 1 mol de ese elemento?

    <p>6,02x10^23</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la masa de 1 mol de un elemento monoatómico?

    <p>La masa atómica expresada en gramos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la celda unitaria en una estructura cristalina?

    <p>La mínima expresión de ordenamiento de los átomos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la red cristalina en una estructura cristalina?

    <p>La estructura tridimensional, repetitiva y de largo alcance</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos tipos de sistemas cristalinos existen?

    <p>7</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántas redes de Bravais existen?

    <p>14</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de agregar un componente en proporciones inferiores al 1% en las propiedades del producto?

    <p>Cambia profundamente las propiedades del producto</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el tipo de fractura que se produce a lo largo de los planos de deslizamiento?

    <p>Fractura por cizalladura</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la temperatura a la cual la recristalización (granos equiaxiales) ocurre en exactamente 1 hora?

    <p>Temperatura de recristalización</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el enlace químico que se forma entre átomos de distinto tamaño?

    <p>Enlace iónico</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el número de iones de elemento (A) que rodean a unión menor del elemento (B)?

    <p>Número de coordinación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el poliedro de coordinación correspondiente a un número de coordinación de 6?

    <p>Octaedro</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre la temperatura de recristalización y la temperatura de fusión para metales puros?

    <p>La temperatura de recristalización es aproximadamente 0,3 veces la temperatura de fusión</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de valores posibles para el número de coordinación en un ordenamiento de 3 dimensiones?

    <p>2-3-4-6-8-12</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Estructura Cristalina

    • La estructura cristalina de un material se refiere al tamaño, forma y ordenamiento atómico dentro de la red.
    • La celda unitaria es la mínima expresión de ordenamiento de los átomos, para llegar a construir la red cristalina, la cual es tridimensional, repetitiva y de largo alcance.
    • Existen 7 tipos de sistemas cristalinos y 14 redes de Bravais, por lo tanto, 14 celdas unitarias diferentes.

    Formación de Granos

    • El número de núcleos o inicios de granos formados determina que la estructura cristalina granular de los metales sea fina o gruesa.
    • El enfriamiento lento permite la formación de granos grandes y el enfriamiento rápido permite la formación de los granos más pequeños.
    • El grano crece hacia fuera para formar el cristal dendrítico hasta que se encuentra con otro cristal dendrítico que también está creciendo.
    • Los lugares en los cuales se encuentran estos granos se denominan límites de grano.

    Límites de Grano

    • Conforme las estructuras cristalinas crecen en todas direcciones, puede verse que en los límites de granos los átomos están apiñados en un patrón desajustado.
    • Los límites de granos tienen únicamente uno o dos espaciamientos atómicos de amplitud, pero su condición altamente deformada hace que sea diferente el ataque químico en ellos.

    Tamaño de Grano

    • Cada red cristalina tiene la misma estructura pero diferentes orientaciones.
    • El grano es una red cristalina con idéntico ordenamiento interno, pero cada grano tiene su propia orientación del arreglo atómico o estructura cristalina.

    Alotropía

    • La alotropía se refiere a la capacidad de un material para tener más de una estructura cristalina.
    • Los materiales que tienen más de una estructura cristalina se denominan alotrópicos y se caracterizan porque pueden volver a su cristalización inicial.

    Polimorfismo

    • El polimorfismo se refiere a la capacidad de un material para cristalizarse en varias formas.
    • El cuarzo es un ejemplo de material que cristaliza en varias formas, como HC, FCC, BCC, CS.

    Propiedades Direccionales

    • Al someter a un metal a deformación en frío (o caliente), los granos se alargan en la dirección de la deformación.
    • Esto hace que puedan soportar mayores esfuerzos en la dirección de la fibra y menores en la dirección perpendicular.

    Recristalización

    • Si un metal es calentado hasta una temperatura lo suficientemente alta, después de haber sido trabajado en frío, se forman nuevos granos equiaxiales con sus planos atómicos en posición normal.
    • La recristalización permite deformar en forma indefinida el material, eliminando la dureza por deformación en frío.

    Tipos de Granos

    • Los granos van a tener la configuración cristalina dependiendo de la forma en que entran en combinación con otro metal.
    • Existen 3 tipos de cristales: mezclas simples, combinación química y solución sólida.

    Fracturas de los Metales

    • La fractura por cizalladura ocurre a lo largo de los planos de deslizamiento.
    • La fractura por clivaje se refiere a la separación de los granos, por ejemplo, en metales que se rompen por alta temperatura por trabajo en caliente.

    Temperatura de Recristalización

    • La temperatura de recristalización es la temperatura a la cual la recristalización (granos equiaxiales) ocurre en exactamente 1 hora.
    • Para metales puros, la temperatura de recristalización es aproximadamente 0,3 x Tºfusión (ºK), y para aleaciones, hasta 0,7 x Tºfusión (ºK).

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    Quiz Team

    Description

    Aprende sobre la formación y estructura de los granos en la metalurgia física del acero. Entienda la relación entre la masa de un elemento y el número de átomos.

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