Refinación del Grano, Microestructuras del Acero, Temple, Estructuras Cristalinas y Materiales Vítreos: Conceptos Clave
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¿En qué consiste el proceso de refinación del grano o inoculación? ¿Cuál es la finalidad de este proceso?
El proceso de refinación del grano, también conocido como inoculación, consiste en la introducción deliberada de pequeñas partículas de impurezas en un líquido. Estas partículas actúan como sitios de nucleación, promoviendo la formación de una gran cantidad de granos finos durante la solidificación. La finalidad de este proceso es obtener una microestructura de grano fino, lo que generalmente mejora las propiedades mecánicas del material, como la resistencia y la tenacidad.
Microestructuras del Acero: Austenita, Ferrita, Cementita y Perlita
Ferrita
La ferrita es una solución sólida de carbono en hierro alfa (α) o hierro beta (β). Su solubilidad de carbono es muy baja a temperatura ambiente, por lo que a menudo se considera a la ferrita como hierro alfa puro. Es el constituyente más blando y dúctil de los aceros y posee propiedades magnéticas.
Cementita
La cementita es el carburo de hierro (Fe3C), con un contenido de carbono del 6,67%. Es el constituyente más duro y frágil de los aceros. Es magnética hasta los 210 ºC.
Perlita
La perlita está formada por un 86,5% de ferrita y un 13,5% de cementita. Si el enfriamiento es lento, su estructura es laminar, mientras que si es rápido, la estructura es más difusa.
Austenita
La austenita es el constituyente más denso de los aceros y está formada por una solución sólida por inserción de carbono en hierro gamma (γ). Su contenido de carbono puede variar de 0 a 2,11%. Está formada por cristales cúbicos de hierro con átomos de carbono intersticiales. Es no magnética.
Tratamiento de Temple de los Aceros
¿Qué es el temple y cuál es su finalidad?
El temple es un tratamiento térmico que consiste en el calentamiento de los metales o aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, manteniéndolas a esa temperatura durante un tiempo determinado, seguido de un enfriamiento a velocidades controladas. La finalidad del temple es mejorar las propiedades mecánicas del material, como la dureza, la resistencia y la tenacidad.
Estructuras Cristalinas: Planos y Direcciones de Mayor Densidad
Estructura Cúbica Centrada en las Caras (FCC)
¿Cuál es el plano más denso en la estructura cúbica centrada en las caras?
El plano más denso en la estructura FCC es el plano (111), que es el plano octaédrico. Sin embargo, las caras del cubo, representadas por los planos (100), (010) y (001), también son planos densos. La dirección más densa es la diagonal de cualquiera de las caras del cubo, que corresponde a la dirección <110>.
Estructura Cúbica Centrada en el Cuerpo (BCC)
¿Cuál es la dirección más densa en la estructura cúbica centrada en el cuerpo?
La dirección más densa en la estructura BCC es la diagonal del cubo, que corresponde a la dirección <111> y tiene una longitud de 4R (donde R es el radio atómico).
Materiales Vítreos
Los materiales vítreos, comúnmente conocidos como vidrios, se utilizan en grandes cantidades, con una producción actual comparable a la del aluminio. Todos los vidrios de importancia comercial están basados en sílice (SiO2). Los vidrios son sólidos no cristalinos con características similares a las de los cerámicos cristalinos, compartiendo su fragilidad. Son ampliamente utilizados en la fabricación de ventanas y otros productos debido a su facilidad de fabricación. La mayoría de los vidrios comunes son silicatos.
Estructura de los Plásticos: Polímeros, Grado de Polimerización y Copolímeros
Los polímeros son moléculas de cadena larga formadas por la unión de muchos monómeros. El grado de polimerización se define como el número de veces que se repite el monómero en la macromolécula. Un copolímero es una macromolécula compuesta por dos o más unidades repetitivas distintas, que se pueden unir de diferentes formas mediante enlaces químicos.