Teoría. Difusión en estado sólido.

1. FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES.
GRADO EN INGENIERÍA. PRIMER CURSO.
ESCUELA
POLITÉCNICA
SUPERIOR.
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA.
AREA DE CONOCIMIENTO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERÍA METALÚRGICA
5.1.- Concepto de difusión. Mecanismos atómicos de la difusión en
los sólidos.
5.2.- Difusión macroscópica en estado estacionario. 1ª Ley de Fick.
5.3.- Variables relacionadas con el coeficiente de difusión.
5.4.- Difusión en estado no estacionario. 2ª Ley de Fick. Perfil de
concentraciones.
5.5.- Aplicaciones industriales de la difusión.

2. Resumen 1

3. Resumen 2

4. 4.1.- Concepto de difusión. Mecanismos atómicos de la difusión en los sólidos.

20. 2020

21. D depende de muchos factores:
Tipo de mecanismo de la difusión
Tª a la que tiene lugar la difusión
Tipo de estructura cristalina de la red matriz
Tipo de defectos cristalinos presentes
Concentración de las especies que se difunden
Ecuación de Arrhenius:
D: coeficiente de difusión
D0: coeficiente de difusión atérmico
Q: energía de activación para la difusión
R: Constante de los gases: Aprox. 2 cal / mol K

30. Ejemplo de aplicación:
Se desea realizar un tratamiento termoquímico a un engranaje de acero consistente
en introducir C a través de la superficie de la pieza por difusión con el fin de
aumentar su contenido en C (cementación).
Se parte de una composición media en C del 0,25% y se persigue obtener un
contenido en C de 0,40 % a 3 x 10-4 m de la superficie, teniendo en cuenta que la
concentración de C en la superficie de la pieza es del 1 %.
Calcular el tiempo necesario de tratamiento de la pieza si la temperatura del horno es
de 940ºC.

32. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA DIFUSIÓN