Límites de grano y maclas en los cristales metálicos

Resumen

El texto describe los distintos tipos de interfaces en los materiales: límites de grano, superficies externas, límites de macla y fallas de apilado. Explica las diferencias entre límites de grano de ángulo grande y de pequeño ángulo, y las causas que originan las maclas. También presenta conceptos básicos de estructura cristalina, como celda unitaria, reticulado y número de coordinación.

Puntos clave

Límite de grano: límite entre dos cristales sólidos de la misma fase.
Límite de grano de ángulo grande: deslizamiento entre granos vecinos mayor que ~15º; de pequeño ángulo: en general menor de ~5º.
Macla: defecto cristalino que puede aparecer en la solidificación, deformación plástica, recristalización o crecimiento del grano.
Las maclas de recocido y de deformación se producen en un plano y dirección cristalográficos que dependen de la estructura cristalina.
Las maclas se originan por control inadecuado de la solidificación, tratamientos térmicos inadecuados, sobreesfuerzos, mal diseño o mala selección de materiales.
La celda unitaria es el menor grupo de átomos representativo de una estructura cristalina, y el número de coordinación indica el empaquetamiento de los átomos.

Ponte a prueba

Interfaces: limite entre dos fases diferentes Límites de grano: limite entre dos cristales sólidos de la misma fase.Superficie externa: superficie entre el cristal y el medio que lo rodea. Límites de macla: tipo especial de límite de grano que separa dos regiones con una simetría tipo “espejo”. Fallas de apilado: ocurre en los materiales cuando hay una interrupción en la secuencia de apilado, por ejemplo en la secuencia ABCABCABC....De los planos compactos de los metales FCC. Cuando el deslizamiento entre los granos vecinos es grande (mayor que ~15º), el límite formado es llamado límite de grano de ángulo grande,. Si el deslizamiento es pequeño (en general menor de ~5º) el límite es llamado límite de pequeño ángulo. Una macla es un tipo de defecto cristalino que puede ocurrir durante la solidificación, deformación plástica, recristalización o crecimiento del grano Tipos de macla: maclas de recocido y maclas de deformación. La maclación ocurre en un plano cristalográficos determinado según una dirección cristalográfica específica. Tal conjunto plano dirección depende del tipo de estructura cristalina. Este tipo de defecto aparece debido a: control inadecuado durante la solidificación de los metales. Inadecuada realización de tratamientos térmicos. Sobre esfuerzos aplicados a las piezas. Mal diseños de piezas mecánicas. Mala selección de materiales. Cristalinos : compuestos por átomos , moléculas o iones de forma periódica en 3 dimensiones . Las posiciones ocupadas siguen una ordenación que se repite para grandes distancias atómicas ( de largo alcance) Amorfos : compuestos por átomos , moléculas o iones de forma periódica que no presentan una ordenación de largo alcance . Puede presentan una ordenación de corto alcance Estructura cristalina : es la forma geométrica como átomos ,moléculas oiones se encuentran espacialmente ordenados . Átomos o iones son representados como esferas de diámetro fijo . Reticulado : arreglo tridimensional de puntos en el que cada punto tiene los mismos vecinos . Celda unitaria : es el menor grupo de átomos representativo de una determinada estructura cristalina . Numero de coordinación : el numero de átomos que tocan a otro en particular es decir el numero de vecinos mas cercanos , indica que tan estrechamente están empaquetados los átomos . Parámetro de red : Longitudes de los lados de las celdas unitarias y los ángulos entre estos lados

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Preguntas frecuentes

¿Qué es un límite de macla?

Es un tipo especial de límite de grano que separa dos regiones con una simetría tipo espejo. Se produce en un plano cristalográfico determinado según una dirección específica.

¿Qué causa la aparición de maclas en un metal?

Según el texto, aparecen por un control inadecuado durante la solidificación, una mala realización de tratamientos térmicos, esfuerzos excesivos aplicados a las piezas, un mal diseño de piezas mecánicas o una mala selección de materiales.

¿Cuál es la diferencia entre un material cristalino y uno amorfo?

Los cristalinos tienen una ordenación periódica de largo alcance en tres dimensiones, mientras que los amorfos no presentan ordenación de largo alcance, aunque pueden tener ordenación de corto alcance.