El documento describe las estructuras atómicas y cristalinas de los metales. Explica que los átomos están compuestos principalmente por protones, neutrones y electrones, y que los enlaces atómicos ocurren entre átomos debido a la disminución de energía durante el proceso de enlace. También describe las tres estructuras cristalinas comunes en los metales, los defectos que pueden ocurrir durante la cristalización como resultado de impurezas, y cómo se pueden identificar las estructuras cristalinas mediante la difracción

1. MARIANY DURÁN
21.218.736
INGENIERIA INDUSTRIAL
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

2. Átomos
Los átomos constan principalmente de tres partículas
subatómicas clásicas: protones,
neutrones y electrones.
 Protón: Un protón es una partícula cargada
positivamente que se encuentra dentro del núcleo
atómico. El protón tiene carga +1.
 Electrón: Es una partícula elemental estable cargada
negativamente.
 Neutrón: Es una partícula subatómica contenida en el
núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a
diferencia de carga eléctrica positiva del protón.

3. Enlaces Atómicos
En general, el enlace tiene lugar entre átomos o moléculas
debido a la disminución de energía que se produce cuando se origina el
proceso de enlace.

4. Sólidos Atómicos
La distribución atómica en los sólidos cristalinos puede
describirse como una red de líneas llamada red cristalina.
Cada red cristalina puede describirse especificando la
posición de los átomos en una celda unitaria que se repite. La
estructura del cristal consiste en una red
cristalina y un patrón o base.

5. Cristalización
El crecimiento de los cristales que se inicia en los centros o
núcleos de cristalización en el metal líquido, no puede ser
uniforme a causa de los diferentes factores de la
composición del metal, la velocidad de enfriamiento y las
interferencias que se producen entre ellos mismos durante
el proceso de crecimiento. La estructura final resultante
está constituida por un agrupamiento de granos o cristales
de forma irregular pero guardando cada uno una
orientación fija y bien determinada.

6. Tipos de Estructuras Cristalinas
Son comunes tres estructuras de redes cristalinas en los metales:
 Estructura cúbica centrada: Formada por un átomo del metal en cada uno
de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los metales que
cristalizan en esta estructura son: hierro alfa, titanio, tungsteno,
molibdeno, niobio, vanadio, cromo, circonio, talio, sodio y potasio.

7.  Estructura cúbica centrada en el cuerpo: Cada átomo de la
estructura, está rodeado por ocho átomos adyacentes y los
átomos de los vértices están en contacto según las
diagonales del cubo
 Estructura cúbica centrada en las caras: Está constituida
por un átomo en cada vértice y un átomo en cada cara del
cubo. Los metales que cristalizan en esta estructura son:
hierro gama, cobre, plata, platino, oro, plomo y níquel.

8. Defectos de la Cristalización
 Defectos puntiformes: A veces en el cristal elemental puede encontrarse un
átomo sobrante que queda atrapado en la solidificación, en este caso tampoco
puede formarse el cristal elemental de manera correcta. Tales átomos se llaman
átomos intersticiales. Tanto las vacancias como los átomos intersticiales y los
átomos ajenos se conocen como defectos puntiformes. dentro del metal
solidificado se producen zonas de resistencia y estabilidad reducida, que
comúnmente bordean los granos del material. Estas zonas se conocen como
dislocaciones.
 Defectos lineales o dislocaciones: La presencia de las dislocaciones en la
estructura cristalográfica de los metales está directamente relacionada con la
capacidad de estos de resistir deformaciones plásticas sin romperse. Estas
dislocaciones se convierten el planos de deslizamiento en las zonas límites de los
cristales.
En los metales se encuentran impurezas que influyen sobre el proceso de cristalización y
que deforman la red espacial del cristal.

9. Determinación de las estructuras
cristalinas
Las estructuras cristalinas pueden identificarse por medio
de la aplicación de las técnicas de difracción de rayos X.
Estas se fundamentan en los fenómenos que aparecen
cuando un haz de rayos X de una determinada longitud
de onda l inciden en una estructura cristalina. En efecto,
la radiación X incidente provoca que los átomos del cristal
emitan una radiación electromagnética de la misma
longitud de onda l la que en cuanto se cumplen ciertas
condiciones se produce una difracción.

10. Los planos son perpendiculares al dibujo. Un haz de radiación de longitud de onda l
incide sobre el cristal en algún ángulo Ø. La difracción debida a la dispersión de
Thomson producirá una fuerte reflexión en un ángulo así se cumplen las condiciones
siguientes:
 a) Sólo es posible un ángulo α tal que α = Ø
 b) Ø debe satisfacer la ley de Bragg, es decir: