Conceptos Fundamentales: Estructura, Propiedades y Tratamientos de Materiales

Propiedades Eléctricas y Estructura Interna de Materiales Metálicos

1.- Para obtener buenas propiedades eléctricas en materiales metálicos, la estructura juega un papel importante. ¿Cómo influye la estructura interna del material en las propiedades eléctricas?

Los elementos aleantes, las impurezas, defectos internos y el historial propio del material (grado de acritud) modifican sustancialmente el comportamiento del material frente a las propiedades eléctricas, fundamentalmente a la conductividad y la resistividad.

Conductividad de Materiales Comunes

2.- Ordena de mayor a menor los siguientes materiales en función de la conductividad:

1. Plata
2. Oro
3. Cobre
4. Aluminio
5. Polietileno

La Regla de Fases de Gibbs

3.- La ecuación P + F = C + 2, obtenida por GIBBS a partir de consideraciones termodinámicas, permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema. Indique qué representan cada una de sus siglas y qué expresión tiene esta igualdad cuando se aplica a los diagramas de equilibrio. ¿Por qué?

P: Fases
F: Grados de Libertad
C: Componentes

En los diagramas de equilibrio, la expresión es P + F = C + 1. Esto se debe a que en estos diagramas la presión se mantiene constante e igual a la atmosférica, reduciendo en uno los grados de libertad.

Estructuras Segregadas y Recocido de Homogeneización

4.- ¿Qué son las estructuras segregadas? ¿Con qué tratamiento térmico podemos convertir una estructura segregada en una homogénea, y a qué temperatura?

Son aquellas estructuras que se obtienen generalmente a partir de metales y aleaciones solidificadas rápidamente en un molde (generalmente de arena), lo que provoca distintas velocidades de enfriamiento según el tamaño y complejidad de la pieza. Esto no da tiempo a la homogeneización, resultando estructuras internas poco homogéneas.

El tratamiento será un recocido de homogeneización y la temperatura siempre deberá ser menor que la menor temperatura de fusión de los componentes de la aleación.

Diferencias entre Tratamientos Mecánicos, Térmicos y Termoquímicos

5.- ¿Qué diferencias hay entre un tratamiento mecánico y un tratamiento térmico, y entre este último y un tratamiento termoquímico?

Un tratamiento mecánico es aquel en el que se realiza un proceso de deformación plástica en frío o en caliente. Mientras que el térmico es aquel que se realiza a una cierta temperatura (que podemos considerar elevada) con el fin de variar los constituyentes, eliminar tensiones, homogeneizar, etc.

El tratamiento termoquímico es aquel en el que, además de utilizar elevadas temperaturas (aunque inferiores a las de fusión de cualquiera de los componentes), se adicionan por difusión en estado sólido átomos de otros componentes con el fin de aumentar la dureza superficial habitualmente.

El Efecto Coring

Explicar el efecto coring:

Es la diferencia de concentración de los componentes en las sucesivas capas desde el núcleo hasta el exterior de un grano monofásico. El grano es más rico en el componente de mayor punto de fusión en el núcleo y en el de menor punto de fusión en la corteza.