4_imperfecciones en solidos

8/18/2019 4_imperfecciones en Solidos

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Capítulo 4-

TEMAS DE DISCUSIÓN ...

• ¿Qué tipos de defectos existen en sólidos?

• ¿Pueden variarse y controlarse el número ytipo de defectos?

• ¿Cómo afectan los defectos las propiedadesde los materiales?

• ¿!on indesea"les los defectos?

C#P$%&'( 4)*+P,.,CC*(/,! ,/ !0'*1(!


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Capítulo 4-2

• 3acancias• tomos intersticiales• tomos su"stitucionales

• 1islocaciones

• 'ímites de 5rano

1efectos de punto

%*P(! 1, *+P,.,CC*(/,!

1efectos de línea

1efectos de 6rea


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C7apter 4-8

• 3acancias)- sitios atómicos vacíos en una estructura9

3acancydistortionof planes

• tomos-intersticiales)- 6tomos extra entre sitios atómicos9

self-interstitialdistortion

of planes

1,.,C%(! 1, P&/%(


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C7apter 4-4

• 'a concentración en e:uili"rio varía con la temperatura

C(/C,/%#%*(/ ,/ ,Q&*'*9E2 x @-F e3B6tomo9D

/1/ = exp−Q1G %

/o9 de defectos

/o9 de sitios potencialesde defectos9

,ner5ía de activación

%emperatura

Cada sitio de redes un sitio potencial

de vacancia


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Capítulo 4-F

• Podemos determinar Q experimentalmente9 /

1/

= exp −Q1G %

• +edimos esto 999 • HraI:ue así 999

,3#'C*0/ 1, '# ,/,H$# 1,#C%*3#C*0/

/1

/

%

1ependencia

exponencial;

Concentraciónde defectos

B %

/

/1ln

-Q1BG

pendiente


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CONCENTRACIÓN DE VACANCIAS

Calcular el # de vacancias en equilibrio en 1m3 de Cu

a 1000 C.Datos:

#Cu J E89F5Bmole

ρ J 94 5Bcm8

Q3 J @9K e3B6tomo/

# J E9@2 x @28 6tomosBmole

4107.2exp

−=

−= x

kT

Q

N

N V V

Para 1m3, N = xCu

A

A

N x 1m3 = 8.0 x 1028 sitios

ND = 2.7 x 10! "8.0 x 1028 sitios# = 2.2 x 102$ %a&a'&ias

1273 °K8.62 x 10-5 eV/átomo °K

R(s)*(sta+


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DEECTOS DE P-NTO EN AEACIONES

Capítulo 4-

1os resultados si impure=a >#D)• !olución sólida de distancia al a=ar de defectospuntualesD

• !olución sólida de 5eneralmente para una cantidad mayor de


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C7apter 4-@

1eInición)1eInición) Cantidad de impure=a >#D

en el sistema9

• N en peso

1os expresiones)• N atómico

• Conversión entre N en peso y N atómico en una aleación#-


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Capítulo 4-

• son defectos de líneaL• causan desli=amiento de planos cristalinos cuando semuevenL• producen deformación permanente >pl6sticaD9

1islocaciones)

,Memplo) Cinc >RCPD• antes de la deformación • después de elon5ación

escalones

de desli=amient

1,.,C%(! '*/,#',!


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Capítulo 4-8

3ista atómica del movimientode una dislocación de "ordeL

de i=:uierda a derec7a cuandose corta un cristal9

>Cortesía P9+9 #ndersonD

R-PT-RA / ORACIÓN DE ENACES

+ovimiento de dislocación re:uiere saltos sucesivos de

medio plano de 6tomos >de i=:uierda a derec7a en estecasoD9

,nlaces entre los planos de desli=amiento se rompen yforman de nuevo en forma sucesiva9


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Capítulo 4-4

• ,structura) densa

planos y direcciones preferidos.

• Comparación de estructuras cristalinas).CC) muc7os planosBdirecciones densasS RCP) solamente un planoL 8 direccionesS RCPD

#l >.CCDdirección de tensión

• esultados de prue"a de tensión9

3ista de dosplanos densos9

1*!'(C#C*(/,! T ,!%&C%&# C*!%#'*/#

plano denso >inferiorD plano denso >superiorD

direcciones densas


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'ímites de 5rano)• son límites entre cristales9

• se producen por un proceso solidiIcaciónL poreMemplo9

• la orientación del cristal cam"ia a lo lar5o de ellos9 • impiden el movimiento de dislocaciones9

7eat

UoV

,s:uem6tico

#daptada de la .i59 49WL Callister 6e. #daptada de la .i59 49@L Callister

6e. >.i59 49@ is from Metals Handbook L 3ol9 KL Kt7

editionL Metallography and MicrostructuresL #m9!ociety for +etalsL +etals ParGL (RL KF9D

X cm'in5ote met6lico

1,.,C%(! 1, #,#) '$+*%,! 1, H#/(

límitesde 5rano


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Capítulo 4-E

• Ytil 7asta 2@@@Z ma5niIcaciones9

• ,l pulido remueve aspectos de superIcie >eM9LrayasD• #ta:ue :uímico cam"ia la reUectanciaLdependiendo de la orientación del cristal9

Planos deempa:uetado denso

micro5rafía de'atón >Cu [nD

#daptada fde la .i59 49>"D y >cDLCallister 6e. >.i59 49>cD es cortesíade A9,9 D

microscopio


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Capítulo 4-W

'ímites de 5rano 9 9 9

• son defectosL• son m6s suscepti"les al ata:ue :uímicoL• se pueden o"servar como líneas o"scurasL

• cam"ia la dirección en un policristal9

#daptada de la .i59 492>aD y>"DL Callister 6e. >.i59 492>"D es cortesíade '9C9 !mit7 and C9


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Capítulo 4-

• 'os defectos :ue existen en sólidos son de puntoL

líneaL y 6rea9

• ,l número y tipo de defectos se puede variary controlar >por eMemploL la % controla la

concentración de vacanciasD9

• 'os defectos afectan las propiedades de losmateriales >por eMemploL los límites de 5rano

controlan el desli=amiento en cristalesD9

• 'os defectos pueden ser desea"les o indesea"les >por eMemploL las dislocaciones pueden ser"enéIcas o perMudicialesL dependiendo de si ladeformación pl6stica es desea"le o no9D

RESUMEN

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