Solidificacion de metales

2328 palabras 10 páginas
SOLIDIFICACION

Cuando se cuelan las aleaciones fundidas, se inicia la solidificación en las paredes del molde a medida que se enfrían. La aleación no se solidifica a una temperatura determinada, sino dentro de un intervalo de temperaturas. Mientras la aleación se encuentra en ese intervalo, tiene una forma pastosa que consiste en estructuras arborescentes llamadas dendritas y metal liquido. El tamaño y la forma de las dendritas dependen de la velocidad de enfriamiento. El metal liquido que se encuentra entre estas estructuras tridimensionales dendríticas, finalmente se solidifica formando una estructura completamente solida que se denomina estructura granular. El estudio de las dendritas es importante pues fluye en las variaciones de
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Si ΔGv es el cambio de energía libre entre el liquido y el sólido por unidad de volumen del metal, el cambio de energía libre para el núcleo esférico de radio r es 4 3 πr3ΔGv ya que el volumen de una esfera es 4 3 πr3. En la figura siguiente, en la curva inferior, se muestra esquemáticamente la variación de la energía libre volumétrica en función del radio r de un embrión o de un núcleo y es una cantidad negativa, ya que en la transformación de liquido a solido se libera energía.

Cambio de energía libre ΔG en función del radio del embrión o del núcleo creado por la solidificación de un metal puro. Si el radio de la partícula es mayor que r*, el núcleo estable continuará creciendo.

Sin embargo, existe una energía que se opone a la formación de embriones y núcleos, y es la energía que hace falta para formar la superficie para estas partículas. La energía necesaria para crear una superficie para estas partículas esféricas ΔGs' es igual a la energía libre de la superficie especifica de la partícula γ, multiplicada por el área de la superficie de la esfera, o 4πr2γ, donde 4πr2 es el área de la superficie de una esfera. En la curva ascendente de la parte superior positiva de la figura se muestra esta energía retardante ΔGs' para la formación de partículas

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