experimento de fisica

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERÍA
METALURGICA
TRABAJO ENCARGADO: Resumen de limites de borde
CURSO: Metalurgia Física
DOCENTE: Ing. Gallegos Pasco Pedro Alvaro Edwin
PRESENTADO POR: Tique Catacora Yoesmyth Albeth
SEMESTRE: IV
GRUPO: Único

2. BORDES DE GRANO
El borde, frontera, o límite de grano es la superficie de separación entre dos
monocristales de un mismo gran policristal. Surge como consecuencia del
mecanismo del crecimiento de grano, ó cristalizaciòn, cuando dos
monocristales que han crecido a partir de núcleos diferentes se "encuentran". A
pesar de tener la misma estructura cristalina, las orientaciones, debido al azar,
serán diferentes y unos cristales compensarán a los otros.
• A menor tamaño de grano, mejor conductividad eléctrica pues el borde de
grano impide el movimiento de los electrones.
• A menor tamaño de grano, menor resistencia mecánica, pues las dislocaciones
tendrán mayor movilidad dentro del cristal (un policristal resistirá mejor la
tracción que un monocristal)

3. Una vez formados núcleos estables en un metal en solidificación, estos núcleos
crecen hasta formar cristales. Cuando finalmente se completa la solidificación
del metal, los cristales se juntan unos con otros en diferentes orientaciones y
forman un límite de grano, que es la superficie que separa los granos, es una
zona estrecha en la cual los átomos no están correctamente espaciados. Esto
quiere decir que, en algunos sitios, los átomos están tan cerca unos de otros en el
límite de grano que crean una región de compresión y en otras áreas están tan
alejados que crean una región de tensión.
• A elevadas temperaturas puede tener lugar un desplazamiento del límite
de grano, y los límites de grano pueden llegar a ser regiones de baja
resistencia.
• A temperaturas más bajas (menos de aproximadamente la mitas de su
temperatura de fusión) los límites de grano refuerzan a los metales por
restricción del movimiento de las dislocaciones bajo tensión.

4. Clasificación de bordes de grano
por su ángulo
• Angulo bajo: cuando se trata de bajo angulo estamos hablando de una
serie de dislocaciones conocidas como TILT BOUNDARY o frontera
desalineada compuesta principalmente por dislocaciones de borde.

5. • Angulo alto: si el angulo de desalineaciòn es mayor se denomina TWIST
BOUNDARY o frontera torcida que esta formada por dislocaciones mixtas
o de tornillo principalmente.

6. METALOGRAFÌA
El análisis metalográfico o metalografía es el estudio de la
microestructura de los materiales, lo cual nos permite
determinar si el material ha sido procesado de manera
correcta, con el fin de determinar si dicho material cumple
con los requisitos para los cuales ha sido diseñado; además
podemos hallar la presencia de material fundido, forjado y laminado. Podremos
conocer la distribución de fases que componen la aleación y las inclusiones no
metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras irregularidades.

7. TIPOS DE METALOGRAFÌAS
Metalografía cuantitativa su objetivo es determinar el tamaño medio de los
granos, el porcentaje en cada fase que contiene el material, la forma y el tipo de
inclusiones no metálicas, la forma y el tipo de la grafito, en el caso de hierros
fundidos y otros datos específicos de cada componente. Con estos datos, es
posible identificar cada componente, prever el comportamiento mecánico y el
método con el que el material fue procesado.
Metalografía cualitativa consiste sólo en observar la microestrutura,
determinándose cuáles son los microconstituintes que la compone.

8. Forma de medición del grano según la norma ASTM (Sociedad
Estadounidense para Pruebas y Materiales)
Mediante el método de prueba y error se encuentra un patrón que coincide con
la muestra en estudio y entonces se designa el tamaño de grano del metal por el
número correspondiente al número índice del patrón mixto; se tratan de manera
semejante, en cuyo caso se acostumbra especificar el tamaño de granos en
términos de dos números que denota el porcentaje aproximado de cada tamaño
presente. El método de comparación es más conveniente y bastante preciso en
muestras de granos de ejes iguales.
El número de tamaño de grano "n" puede obtenerse con la
siguiente relación:
N: granos por pulgada cuadrada
n: numero de ASTM para el tamaño de
grano
N=2^n -1

10. ECUACIONES DE HALL - PETCH
σ y = σ + K ⋅ D^-1/2
El tamaño de grano tiene un significativo efecto en las propiedades mecánicas de los
materiales cristalinos; la reducción del tamaño de grano incrementa la resistencia
del material, favoreciendo el desempeño en aplicaciones de alta exigencia mecánica.
Cuando se habla de propiedades mecánicas en materiales con tamaño de grano
inferior al micrómetro, denominados ultrafinos UFG (Ultra Fine Grain) y materiales
con tamaño de grano inferior a 100 nm denominados nanocristalinos (NC),
necesariamente se debe referir a los trabajos hechos a mediados del siglo anterior
por Hall (1951) y Petch (1953), quienes de manera separada establecieron una
relación entre límite elástico, σy, y el tamaño de grano.

11. Se puede controlar las propiedades de un metal atreves del endurecimiento por
tamaño de grano. Reducimiento el tamaño de grano se incrementa el numero de
granos por unidad de volumen, y por consiguiente la cantidad de fronteras o bordes
de grano. Cualquier dislocación encontrara un limite de grano al solo moverse un
poco, incrementándose la resistencia del metal al obstaculizar el movimiento de las
dislocaciones. La ecuación. La ecuación Hall – Petch relaciona el tamaño de grano
con el esfuerzo de influencia.
La ecuación es denominada relación de Hall-Petch, donde σ0 se interpreta
como el esfuerzo de fricción necesario para mover una dislocación no
bloqueada a lo largo de un plano de deslizamiento dependiendo en gran
medida de la temperatura, deformación y el nivel de aleación o impurezas del
material. Este esfuerzo se ve incrementado en función de una constante K que,
si bien depende del material, es independiente de la temperatura y el diámetro
medio del grano (D).

14. IMPORTANCIA DE LOS
DEFECTOS CRISTALINOS
Cualquier imperfección en el cristal aumenta la energía interna en el lugar
de la imperfección. Una dislocación en un material metálico las
dislocaciones pueden desplazarse si se aplica el esfuerzo suficiente para
deformar plásticamente. Si la dislocación un defecto cristalino requiere un
mayor; asi el material mejora sus propiedades mecánicas

15. Para aumentar la resistencia de un material metalico involucra controlar el numero
y tipo de defectos cristalinos
Al deformar plásticamente se genera un mayor numero de dislocaciones que
aumentan las propiedades mecánicas a este proceso se le conoce vomo
endurecimiento por deformación
Si se desea disminuir nuevamente las propiedades mecánicas se debe de llevar
acabo un tratamiento de calentamiento donde se liberan esfuerzos y se eliminan
dislocaciones conocido como recocido.