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CINÉTICA DE LA REACCIÓN EN ESTADO SÓLIDO
• UNA DE LAS RAZONES DE LA VERSATILIDAD DE LOSMATERIALES METÁLICOS RADICA EN EL AMPLIO RANGO DEPROPIEDADES MECÁNICAS QUE ELLOS POSEEN.
• ADEMÁS DE LAS TÉCNICAS DE ENDURECIMIENTO YADISCUTIDAS (REFINAMIENTO DEL GRANO, SOLUCIÓN SÓLIDA YDEFORMACIÓN) SE PUEDE MODIFICAR EN UN ALTO GRADO LASPROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES MODIFICANDOSU MICROESTRUCTURA.
•
LAS MODIFICACIONES DE ESTRUCTURAS NECESITANTRANSFORMACIONES DE FASES. ESTAS TRANSFORMACIONESSON DEPENDIENTES DEL TIEMPO, ES DECIR, ESTÁN ASOCIADASA UNA VELOCIDAD DE TRANSFORMACIÓN (CINÉTICA).
• LA PRIMERA ETAPA EN EL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DEFASE ES LA NUCLEACIÓN O FORMACIÓN DE UNA PARTÍCULAMUY PEQUEÑA O NÚCLEO DE LA NUEVA FASE A FORMARSE.NORMALMENTE ESTA NUCLEACIÓN SE INICIA DONDE AYA UNAMAYOR ENERGÍA ACUMULADA! SITIOS OCUPADOS POR
IMPERFECCIONES O EN LOS "ORDES DE GRANO.• LA SEGUNDA ETAPA ES EL CRECIMIENTO, DONDE LOS GRANOS
NUCLEADOS COMIENZAN A CRECER. DURANTE ESTE PROCESOALGO DEL VOLUMEN DE LAS FASES INICIALES DESAPARECEN.ESTE PROCESO SE COMPLETARÁ CUANDO SE LLEGUE A UNVALOR DE ENERGÍA MÍNIMO.
• EL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN ES UN PROCESO QUEDEPENDE DEL TIEMPO Y DE LA TEMPERATURA. LAS FASES
MOSTRADAS EN UN DIAGRAMA DE FASE SUPONEN TIEMPOSSUFICIENTES, EN ALGUNOS CASOS E#TREMADAMENTE LARGOS,PARA COMPLETAR LAS TRANSFORMACIONES INDICADAS.
• UNA DE LAS PRINCIPALES FUENTES DE ENERGÍA PARA LAGENERACIÓN DE UNA NUEVA FASE ES LA ENERGÍA ACUMULADA
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DURANTE LA DEFORMACIÓN DE UN MATERIAL Ó $TRA"A%O ENFRÍO&.
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PROCESO DE RECUPERACIÓN, RECRISTALIZACIÓN YCRECIMIENTO DE GRANO
• UN MATERIAL AL DEFORMARSE A TEMPERATURAS "A%AS EN
RELACIÓN A SU TEMPERATURA DE FUSIÓN (TRABAJO EN FRÍO),EL MATERIAL SUFRE CAM"IOS EN SUS PROPIEDADESMECÁNICAS Y MICROESTRUCTURALES! AUMENTA LA DENSIDADDE DISLOCACIONES, LA FORMA DE LOS GRANOS ES ALTERADA.
• LO QUE SE TRADUCE EN UN ENDURECIMIENTO DEL MATERIAL,PÉRDIDA DE DUCTILIDAD. LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA YRESISTENCIA A LA CORROSIÓN PUEDEN SER MODIFICADAS.E#ISTE UN ESTADO GENERAL DE INCREMENTO DE ENERGÍAACUMULADA EN EL MATERIAL.
• LAS PROPIEDADES DE MATERIALES DEFORMADOS PUEDEN SER REVERTIDAS A LA CONDICIÓN ORIGINAL CON APROPIADOSTRATAMIENTOS TÉRMICOS! APLICACIÓN DE TEMPERATURAPOR PERÍODOS DEFINIDOS DE TIEMPO.
• ESTA RESTAURACIÓN ES EL RESULTADO DE TRES PROCESOSQUE OCURREN A ELEVADAS TEMPERATURA! RECUPERACIÓN, RECRISTALIZACIÓN Y CRECIMIENTO DE GRANO.
RECUPERACIÓN• ES UN TRATAMIENTO TÉRMICO, REALIZADO A UNA RELATIVA
"A%A TEMPERATURA, DISEÑADO PARA REDUCIR ESFUERZOSINTERNOS O RESIDUALES DENTRO DE UNA PIEZA DEFORMADA.
• AL ELEVAR LA TEMPERATURA LAS DISLOCACIONES SE MUEVENY SE REARREGLAN (ESTRUCTURA POLIGONIZADA).
• LA CANTIDAD DE DISLOCACIONES PRESENTES PRÁCTICAMENTE
NO CAM"IA POR LO QUE LAS PROPIEDADES MECÁNICASQUEDAN RELATIVAMENTE INALTERADAS.
• ESTE PROCESO RESTA"LECE LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICADE VARIOS MATERIALES Y ALIVIA LAS TENSIONES INTERNASQUE PUDIERAN OCASIONAR AGRIETAMIENTO EN LA PIEZA.
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RECRISTALIZACIÓN
• LA RECRISTALIZACIÓN OCURRE POR LA NUCLEACIÓN YCRECIMIENTO DE NUEVOS GRANOS QUE CONTIENEN UNADENSIDAD "A%A DE DISLOCACIONES Y QUE POCO A POCO VANREEMPLAZANDO A LOS GRANOS DEFORMADOS.
• LA FUERZA QUE IMPULSA ESTE PROCESO ES LA DIFERENCIA DEENERGÍA INTERNA ENTRE UN MATERIAL DEFORMADO Y UNO NODEFORMADO. EL MATERIAL SIEMPRE "USCA SU CONDICIÓN DEMÍNIMA ENERGÍA.
• PARA ESTE PROCESO ACE FALTA CALENTAR EL MATERIAL POR ENCIMA DE UNA TEMPERATURA LA CUAL DE"E SER SUFICIENTEPARA INICIAR EL PROCESO. ESTA TEMPERATURA ES LLAMADATEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN.
• LA TEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN ESAPRO#IMADAMENTE '. VECES LA TEMPERATURA A"SOLUTA DEFUSIÓN DEL MATERIAL. TAM"IÉN ES DEFINIDA COMO LATEMPERATURA NECESARIA PARA QUE EL PROCESO DE
RECRISTALIZACIÓN SE COMPLETE EN UNA ORA.
• LA TEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN DEPENDE DELPORCENTA%E DE TRABAJO EN FRÍO PREVIO EN LA PIEZA Y DE LAPUREZA DE LA ALEACIÓN. MIENTRAS MAYOR DEFORMACIÓNTENGA LA PIEZA Y MÁS PURO SEA EL METAL MAS "A%A SERÁ LATEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN.
• OPERACIONES DE DEFORMACIÓN PLÁSTICA PARA ELCONFORMADO DE PIEZAS SON FRECUENTEMENTE REALIZADAS
EN TEMPERATURAS POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA DERECRISTALIZACIÓN $TRABAJO EN CALIENTE &.
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CRECIMIENTO DE GRANO
• DESPUÉS QUE EL PROCESO DE RECRISTALIZACIÓN ESCOMPLETADO, SI SE MANTIENE EL MATERIAL A ELEVADASTEMPERATURAS, LOS GRANOS CONTINUARÁN CRECIENDO.
• LA ENERGÍA ASOCIADA CON UNA E#CESIVA ÁREA DE "ORDEACE A LA ESTRUCTURA DE GRANOS PEQUEÑOS INESTA"LE AALTAS TEMPERATURAS. LOS GRANOS COMIENZA A CRECER AE#PENSAS DE GRANOS PEQUEÑOS.
• EL CRECIMIENTO DE GRANO OCURRE POR UN PROCESO DE
MIGRACIÓN DE ÁTOMOS A TRAVÉS DE LOS "ORDES DE GRANO.ES DEPENDIENTE DEL TIEMPO Y DE LA TEMPERATURA. A MAYOR TEMPERATURA SE REQUIERE MENOS TIEMPO PARA ALCANZAR DETERMINADO TAMAÑO DE GRANO.
• EL CRECIMIENTO DE GRANO ES CASI SIEMPRE INDESEA"LE.GRANOS MUY GRANDES EN LA ESTRUCTURA NORMALMENTE ESSINÓNIMO DE "A%A RESISTENCIA MECÁNICA Y E#CESIVADUCTILIDAD.
VENTA%AS Y DESVENTA%AS DEL TRA"A%ADO EN FRÍO
• SE PUEDE SIMULTÁNEAMENTE ENDURECER EL MATERIAL EN LAMEDIDA QUE LE DAMOS FORMA.
• SE O"TIENEN E#CELENTES TOLERANCIAS DIMENSIONALES YACA"ADOS SUPERFICIALES.
• ES UN MÉTODO DE "A%O COSTO PARA PRODUCIR GRANDESLOTES DE PIEZAS DE PEQUEÑAS DIMENSIONES.
• NO ES RECOMENDA"LE PARA PIEZAS DE GRANDES
DIMENSIONES. DEFORMACIONES MUY GRANDES PUEDEPROVOCAR LA FALLA DEL MATERIAL. SE NECESITAN GRANDES YCOSTOSOS EQUIPOS DE CONFORMADO PARA ESTAS PIEZAS.
• LA DUCTILIDAD, CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y RESISTENCIA ALA CORROSIÓN SE DETERIORAN CON EL TRA"A%O EN FRÍO.
• SE PUEDEN CREAR COMPORTAMIENTOS ANISOTRÓPICOS POR TE#TURAS EN LOS GRANOS.
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VENTA%AS Y DESVENTA%AS DEL TRA"A%O ENCALIENTE
• ES LA DEFORMACIÓN PLÁSTICA DE UN MATERIAL A UNA
TEMPERATURA SUPERIOR A LA TEMPERATURA DERECRISTALIZACIÓN.• NO OCURRE ENDURECIMIENTO DURANTE LA DEFORMACIÓN
POR LO QUE PRÁCTICAMENTE LA CANTIDAD DE DEFORMACIÓNA APLICAR ES CASI ILIMITADA.
• LAS ÚLTIMAS PASADAS DE DEFORMACIÓN PUEDEN ACERSE AUNA TEMPERATURA %USTO POR ENCIMA DE LA TEMPERATURADE RECRISTALIZACIÓN, CON GRAN PORCENTA%E DEDEFORMACIÓN PARA PRODUCIR UN TAMAÑO DE GRANO FINO.
• EL TRA"A%O EN CALIENTE ES RECOMENDADO PARA EL
CONFORMADO DE PIEZAS GRANDES, DADOS LOS "A%OSESFUERZOS DE FLUENCIA Y ALTA DUCTILIDAD ATEMPERATURAS ELEVADAS.
• ALGUNOS DEFECTOS DE FUNDICIÓN PUEDEN SER ELIMINADOSO MINIMIZADOS (POROS, SEGREGACIÓN, ETC.).
• LAS PROPIEDADES FINALES PUEDEN SER MENOS OMOGÉNEASQUE LAS DE LAS PIEZAS TRA"A%ADAS EN FRÍO. SUPERFICIESCON GRANOS MÁS FINOS QUE EL CENTRO.
• POCA PRECISIÓN DIMENSIONAL (CONTRACCIÓN DURANTE ELENFRIAMIENTO). AY QUE SO"REDIMENSIONAR LA PIEZA PARA
COMPENSAR LOS EFECTOS DE LAS CONTRACCIONES. REQUIEREUN CONTROL ESTRICTO DE LA TEMPERATURA PARA LOGRAR DIMENSIONES ADECUADAS.
• EL ACA"ADO SUPERFICIAL ES MÁS DEFICIENTE. MAYOR TENDENCIA DEL O#ÍGENO PARA REACCIONAR CON LASUPERFICIE A ALTAS TEMPERATURAS GENERANDO Ó#IDOS QUEPUEDEN ENTRAR EN LA SUPERFICIE DURANTE EL PROCESO DECONFORMADO.
• AUNQUE ES POSI"LE PRODUCIR GRANDE DEFORMACIONES ATRAVÉS DE REPETIDOS CICLOS DE TRA"A%O EN FRÍO
RECOCIDO, NORMALMENTE LA MAYOR PARTE DE LADEFORMACIÓN SE ACE POR TRA"A%O EN CALIENTE. DESPUÉSSE LIMPIA LA SUPERFICIE Y SE TRA"A%A EN FRÍO PARAESTA"LECER LAS DIMENSIONES Y PROPIEDADES FINALES DE LAPIEZA.