1 Mecanismos de endurecimientoMartencita Perlita Ferrita Austenita Martencita con austenita retenida Mecanismos de endurecimiento Control de la microestructura y de las propiedades mecánicas Ing. Jorge Romero

2 Mecanismos de endurecimientoPor deformación Por solidificación Por solución solida Por dispersión Por Tratamiento Térmico

3 Endurecimiento por deformaciónGeneración de esfuerzos residuales Movimiento de dislocaciones

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5 Endurecimiento por deformación

6 Endurecimiento por SolidificaciónLa solidificación requiere dos pasos: Nucleación y Crecimiento Nucleación: Ocurre cuando se forma un pequeña porción sólida en el líquido. El crecimiento ocurre cuando los átomos del líquido se van uniendo al sólido

7 Endurecimiento por SolidificaciónEndurecimiento por tamaño de grano: Refinación de grano o inoculación.

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10 Endurecimiento por SolidificaciónVelocidad de enfriamiento

11 Endurecimiento por SolidificaciónProcedimiento Temp [ºC] Hora Encendido del horno 29 1300 Colocar los moldes sobre el horno 1301 Retirar los moldes 1328 Fundir el aluminio 860 1331 Agregar el Sn Agregar refinador Agregar Si y Cu 700 1332 Retirar crisol del horno 1333 Agregar pastilla desgasificante Limpiar la escoria 670 1334 Inducir flujo de Ar 1335 Agitar la fundición 600 1336 Realizar el vaciado 1337 Colocar los moldes en agua Enfriamiento total 37 1342

12 Endurecimiento por Solución sólidaAdición de defectos puntuales Por consiguiente modificación en la composición del material Formación de fases Fase: Tiene un mismo arreglo atómico, tiene una misma composición y propiedades y tiene una interfase definida entre una y otra fase.

13 Endurecimiento por Solución sólidaLa regla de fases de Gibbs describe el estado de un material: F = C – P + 2 F: Grados de libertad (No. de variables que pueden modificarse sin cambiar el no. de fases) C: No. de los componentes P: No. de fases presentes

14 Endurecimiento por Solución sólida

15 Endurecimiento por Solución sólidaSolubilidad Ilimitada Limitada

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18 Endurecimiento por Solución sólidaReglas de Hume – Rothery para una solubilidad ilimitada Factor de tamaño – No mas de 15% de diferencia en sus radios atómicos Estructura cristalina – Los materiales deberán tener la misma estructura cristalina Valencia – Los materiales deberán tener la misma valencia Electronegatividad – Los materiales deberán tener aproximadamente la misma electronegatividad

19 Endurecimiento por Solución sólidaEl grado de endurecimiento depende de dos factores: Tamaño atómico Cantidad añadida Efectos del endurecimiento por solución sólida

20 Endurecimiento por Solución sólidaDiagramas isomorfos (Composición y Cantidad de fases)

21 Endurecimiento por Solución sólidaCantidad de fases (Regla de la palanca)

22 Endurecimiento por Solución sólida2% Pb disuelto en Sn (98% Sn) 85% Pb disuelto en Sn (15% Sn)

23 Endurecimiento por Solución sólidaComposición de la aleación: 50% pp Pb (50% pp Sn) Número de Fases: 2 Composición de cada fase: 2% pp Pb (98% Sn), 85% pp Pb (15% Sn) Proporción en peso de cada fase: Realizar Cálculo

24 Endurecimiento por Solución sólidaCálculo para la proporción en peso de las fases XA = Comp. Aleación - %pp B %pp B - %pp A Para el ejemplo: XPb= 50 – 2 = 0,58 = 58% 85 – 2 XSn= 85 – 50 = 0,42 = 42%

25 Endurecimiento por Solución sólida2% pp Pb 85% pp Pb 25% pp Pb (75% Sn)

26 Endurecimiento por Solución sólidaComposición de la aleación: 25% pp Pb (75% pp Sn) Número de Fases: 2 Composición de cada fase: 2% pp Pb (98% Sn), 85% pp Pb (15% Sn) Proporción en peso de cada fase: XPb= 25 – 2 = 0,277 = 27,7% 85 – 2 XSn= 85 – 25 = 0,723 = 72,3%