FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES.

GRADO EN INGENIERÍA. PRIMER CURSO.

ESCUELA POLITÉCNICA

SUPERIOR.DEPARTAMENTO DE MECÁNICA.

AREA DE CONOCIMIENTO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E I NGENIERÍA METALÚRGICA

5.1.- Concepto de difusión. Mecanismos atómicos de la difusión en los sólidos.5.2.- Difusión macroscópica en estado estacionario. 1ª Ley de Fick.5.3.- Variables relacionadas con el coeficiente de difusión.5.4.- Difusión en estado no estacionario. 2ª Ley de Fick. Perfil de concentraciones.5.5.- Aplicaciones industriales de la difusión.

Resumen 1

Resumen 2

4.1.- Concepto de difusión. Mecanismos atómicos de la difusión en los sólidos.

2020

D depende de muchos factores:

� Tipo de mecanismo de la difusión � Tª a la que tiene lugar la difusión � Tipo de estructura cristalina de la red matriz � Tipo de defectos cristalinos presentes � Concentración de las especies que se difunden

Ecuación de Arrhenius:

D: coeficiente de difusión D0: coeficiente de difusión atérmico Q: energía de activación para la difusión R: Constante de los gases: Aprox. 2 cal / mol K

Ejemplo de aplicación:

Se desea realizar un tratamiento termoquímico a un engranaje de acero consistenteen introducir C a través de la superficie de la pieza por difusión con el fin deaumentar su contenido en C (cementación).Se parte de una composición media en C del 0,25% y se persigue obtener uncontenido en C de 0,40 % a 3 x 10-4 m de la superficie, teniendo en cuenta que laconcentración de C en la superficie de la pieza es del 1 %.Calcular el tiempo necesario de tratamiento de la pieza si la temperatura del horno esde 940ºC.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA DIFUSIÓN