Efecto de la adicin de otro elemento en la estructura del metal puro y en la difusin.

El uso de los metales puros es limitado y casi siempre presenta inters cuando se pretende aprovechar alguna propiedad especfica del metal puro que resulte muy afectada por la presencia de tomos extraos. Un ejemplo podra presentarlo el cobre, cuya excelente conductividad se ve seriamente mermada con la presencia de tomos de otro elemento. Generalmente, en aplicaciones industriales es necesario modificar algunas propiedades de los metales puros mediante la formacin de aleaciones.Las aleaciones ms comunes son:AceroEs aleacin de hierro con una cantidad de carbono variable en peso y composicin.AlnicoFormada principalmente de cobalto, aluminio y nquel, aunque tambin puede contener cobre, titanio y el resto de hierro.AlpacaEs una aleacin ternaria compuesta por zinc, cobre y nquel.BronceEs toda aleacin metlica de cobre y estao en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporcin del 3 al 20 por ciento.ConstantnAleacin formada por cobre y nquel.MagalEs una aleacin de magnesio, al que se aade aluminio, zinc y manganeso.MagnamEs una aleacin de magnesio que se le aade manganeso, aluminio y zinc.NicromEs una aleacin compuesta de nquel y cromo.NitinolEs una aleacin de nquel y titanio.

Oro blancoEs una aleacin de oro y algn otro metal blanco, como la plata, paladio, o nquel.PeltreEs una aleacin compuesta por estao, cobre, antimonio y plomo.ZamakEs una aleacin de zinc con aluminio, magnesio y cobre.

La adicin de otro elemento altera la estructura de la red por lo que las distintas capas ya no pueden deslizarse con tanta facilidad. Las aleaciones son, en general, ms fuertes y duras que el metal puro.

Los efectos que trae la adicin de otro elemento son las alteraciones de la red como las dislocaciones.Las dislocaciones son defectos de la red cristalina de dimensin uno, es decir, que afectan a una fila de puntos de la red de Bravais.Las dislocaciones suceden con mayor probabilidad en las direcciones compactas de un cristal y son sumamente importantes para explicar el comportamiento elstico de los metales, as como su maleabilidad, puesto que la deformacin plstica puede ocurrir por desplazamiento de dislocaciones.ClasificacinSe distinguen tres tipos de dislocaciones: Dislocacin de borde, linea, cua o arista: Formada por un plano extra de tomos en el cristal, el vector de Burgers es perpendicular al plano que contiene la dislocacin y paralelo al plano de deslizamiento. Existe una interaccin fuerte entre dislocaciones de arista de tal manera que se pueden llegar a aniquilar.

Dislocacin helicoidales o de tornillo: Se llama as debido a la superficie espiral formada por los planos atmicos alrededor de la lnea de dislocacin y se forman al aplicar un esfuerzo cizallante. La parte superior de la regin frontal del cristal desliza una unidad atmica a la derecha respecto a la parte inferior. En este caso, el vector de Burgers es paralelo al plano que contiene la dislocacin y perpendicular al plano de deslizamiento.

Dislocaciones mixtas: Dislocacin formada por las dos anteriores, una de cua y una helicoidal.Los efectos de estas adiciones son muy variados, siendo dos los de mayor utilizacin: El incremento de propiedades mecnicas.Por ejemplo: resistencia, dureza, ductilidad, rigidez La mejora en la resistencia a corrosin.

Con respecto a la difusin:La difusin de los metales es el desplazamiento de los tomos en un cuerpo cristalino a distancias que superan las medidas interatmicas de la sustancia dada. Cuando los tomos son de un mismo tipo, es decir en el metal puro, se produce la autodifusin y no se altera su composicin qumica.

Cuando se agrega otro elemento al metal puro, es decir se crea una aleacin, la difusin cambia a interdifusin debido a que los tomos son de distinto tipo y se mezclan entre s, esto va acompaado de un cambio de concentracin.

El fenmeno de difusin se puede demostrar mediante el par difusor formado por la unin de dos metales puestos en contacto (Cu-Ni).Este par se calienta a elevada temperatura durante un largo perodo de tiempo y luego se enfra. Al elevar la temperatura por debajo de su punto de fusin, durante unlargo periodo de tiempo, se puede comprobar por anlisis qumico posterior, que lacomposicin de los metales ha cambiado.El extremo del metal nquel, ste sigue siendo puro, pero a medida que nos alejamos de su superficie aumenta la cantidad de cobre ydisminuye la de nquel, hasta que tenemos finalmente cobre puro. Esto nos hace ver que los tomos de nquel han difundido hacia el cobre y viceversa. Este proceso en que los tomos de un metal difunden en el otro, se denomina interdifusin o difusin de impurezas.

El anlisis qumico revela: Cu y Ni en los extremos separados por una regin de aleacin. La composicin de ambos metales vara con la distancia.