solidificacion liquidosolido orden densidad – distancia interatómica calor latente –ff....
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SOLIDIFICACION
LIQUIDO
SOLIDO
Orden
Densidad – distancia interatómica
Calor latente –ff. interatómicas
Fluidez, difusión, resistencia
estructura
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Equilibrio de fases
GL =HL – TF.SL GS =HS – TF.SS
como GL = GS
HL – TF.SL = HS – TF.SS
agrupando HL - HS = TF.(SL – SS)
siendo HL - HS = L calor latente
(SL – SS) = DS entropía configuracional
resulta que DS = L / TF
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NucleaciónNucleación y crecimiento
homogénea Nucleación heterogénea
Þ el SUBENFRIAMIENTO activa la solidificación, pero la creación de la interfase => gasto de E, debido a la tensión superficial asociada a la misma.
Si T disminuye GS < GL
DG = DGV + DGS
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Nucleación homogénea
Variación de energía libre del embrión.
DGV = – 4/3 P r3 . DG0 DGS = 4 P r2 . g
DG = DGV + DGS = – 4/3 P r3 . DG0 + 4 P r2 .
g
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¿Cuándo un embrión se transforma en núcleo?
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Radio crítico
A mayor subenfriamiento, < radio crítico
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Nucleación heterogénea
gPL = g SL . cos a + gPS
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Control de la estructura
Tamaño de grano Forma nucleación crecimiento
Fino gruesa granular o no
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CRECIMIENTO DE METALES PUROS
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
Ko = cS/cL < 1 … corazonada
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
Difusión en el sólido: despreciable
Homogeneización en el líquido, sólo por difusión
Velocidad de avance de la interfase, lenta=> gradiente de T pequeño
Equilibrio en la interfase
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
Secuencia de variación de concentración de soluto en el sólido y en el líquido en función de la distancia a lo largo de la navecilla.
R: veloc de avance de la interfaseD: veloc de transporte de soluto en el líq por difusión
Función de R, D y ko
Estado estacionario
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
Secuencia de concentración de soluto en el sólido y en el líquido en función de la distancia a lo largo de la navecilla: final del proceso
SEGREGACIONmicro y macro
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
SUBENFRIAMIENTO CONSTITUCIONAL
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
VARIABLES:D, R, T de colada, grado de homog. en el líq,comp de la aleación
DESARROLLO DE LA INTERFASE
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SOLIDIFICACION DE ALEACIONES
Colada a baja temperatura
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ESTRUCTURA DE LOS
LINGOTES
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ESTRUCTURA DE LOS
LINGOTES
columnar
EQUIAXIAL INTERNA( x subenf. const)
* núcleos sobrevivientes*extremos de columnas
*nueva nucleación*nucleación en la capa
superior
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ESTRUCTURA DE LOS
LINGOTES
Subenfriamiento escaso: molde precalentadoColada a alta temperatura
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ESTRUCTURA DE LOS
LINGOTES
Sin equiaxial interna:Colada a alta temperaturaMolde frío
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ESTRUCTURA DE LOS
LINGOTES
Colada a temperatura normal Molde frío
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DEFECTOS DE LOS LINGOTES:
Macrosegregación
* normal
*por gravedad
*inversa
Microsegregación:
*intragranular
*intergranular(o interdendrítica)
Normal según ko < 1 o ko > 1
Inversa
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DEFECTOS DE LOS LINGOTES:
Porosidad y rechupes
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DEFECTOS DE LOS LINGOTES:
Poros
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SOLIDIFICACION DE EUTECTICOS
Co no corta la horizontal, pero…
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SOLIDIFICACION DE EUTECTICOSeutécticos divorciados
C1 corta la horizontal, pero…
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TIPOS DE EUTECTICOS