Propiedades y transformaciones del vidrio

En un vidrio se definen las temperaturas de punto de ablandamiento, deformación, fusión...

Punto de fusión = 100P, Punto W = 104P, Punto de ablandamiento = 4.107P, Punto de recocido = 1013P, Temperatura de vitrificación = 1017P.

Al enfriar, el vidrio se hace cada vez más viscoso de forma continuada a medida que la temperatura a la cual se produce un ligero cambio en la pendiente: temperatura de transición vítrea (Tg). A altas temperaturas del vidrio por encima de Tg, la viscosidad baja y se facilita el flujo viscoso. Punto de deformación < Punto de recocido < Punto de ablandamiento < Punto de trabajo < Punto de fusión.

El intervalo de trabajo se encuentra entre los puntos de trabajo y ablandamiento. La temperatura de transición vítrea se encuentra por encima del punto de deformación.

Explique las razones por las que la velocidad de transformación de F.S cambia con la temperatura...

Las curvas TTT (tiempo-temperatura-transformación) son las empleadas para el estudio de estos cambios. La cinética depende de las velocidades de nucleación (sube AT) y de difusión (baja AT). Las regiones de transformación de las fases ferrita, perlita y vainita en el diagrama t-T son válidas solo para condiciones de temple rápido desde la temperatura de cristalización a la temperatura elegida para la transformación y luego mantenimiento a dicha temperatura. Esta es la forma en la que el diagrama de transformación isotérmica se produce.

1. El procedimiento consta de un calentamiento en la fase austenítica para producir austenita homogénea. Este proceso se denomina austenizado y determina el tamaño de grano y la disolución de carburos.
2. Una vez completado el austenizado, se produce un enfriamiento rápido hasta una temperatura de transformación isotérmica.
3. Se mantiene a esa temperatura hasta que finalmente son templadas a temperatura ambiente.

Las probetas mantenidas por los tiempos más cortos transformarán completamente a M durante el enfriamiento. Esto es debido a que el tiempo de mantenimiento a temperaturas es insuficiente para cualquier transformación controlada por difusión. La austenita en las probetas mantenidas a temperatura por mayores periodos de tiempo transformará a ferrita, cementita, perlita y/o vainita dependiendo de la temperatura y composición del acero. Si el enfriamiento se realiza a velocidades muy lentas, el tamaño de grano será mayor cuanto más lento haya sido el enfriamiento. Si el enfriamiento se realiza a velocidades altas pero se mantiene la temperatura durante un tiempo por debajo de la nariz de la curva, se forma la estructura intermedia de P y M. Al someter un enfriamiento extremadamente rápido, se forma M.

La transformación martensítica no sigue el mecanismo de nucleación y crecimiento como el resto de transformaciones, sino que tiene algunas características especiales:

• Tiene lugar a bajas temperaturas y no se produce difusión.
• El proceso de transformación solo depende de la temperatura y no de la t.

En el recocido total se obtiene el constituyente proeutectoide y perlita gruesa por ablandamiento. En el normalizado no hay tiempo para formar el constituyente proeutectoide, la perlita es más fina que en el recocido.

La velocidad a la que crecen los núcleos depende de la movilidad de los átomos en la interfase S-L, es decir, al coeficiente de difusión. Si la solidificación se produce un enfriamiento continuo y lento, favorece las transformaciones a alta temperatura formando un grano basto. A grandes velocidades de enfriamiento, no da tiempo a que ocurran las transformaciones a alta temperatura, solidificando con grandes subenfriamientos y formando grano fino.

Indique el tipo de fractura y comente...

a) Fractura dúctil con deformación plástica. Generación de pequeñas cavidades en el cuello donde se concentra la deformación. Reunión de las cavidades para formar una grieta. Difusión de la grieta perpendicular al eje de tensión y propagación en un amplio cercano a 45º. Curvatura de la punta de la grieta.

b) Fractura frágil con poca deformación plástica. Tensión en la punta de la grieta sin deformación plástica. Propagación de la grieta perpendicular a la dirección del esfuerzo. Transmisión intergranular (propagación a través de los límites de grano) o transgranular de la grieta (descohesión de planos cristalográficos).

En un vidrio se definen las temperaturas de punto de ablandamiento, deformación, fusión...

Punto de fusión = 100P, Punto W = 104P, Punto de ablandamiento = 4.107P, Punto de recocido = 1013P, Temperatura de vitrificación = 1017P.

Al enfriar, el vidrio se hace cada vez más viscoso de forma continuada a medida que la temperatura a la cual se produce un ligero cambio en la pendiente: temperatura de transición vítrea (Tg). A altas temperaturas del vidrio por encima de Tg, la viscosidad baja y se facilita el flujo viscoso. Punto de deformación < Punto de recocido < Punto de ablandamiento < Punto de trabajo < Punto de fusión.

El intervalo de trabajo se encuentra entre los puntos de trabajo y ablandamiento. La temperatura de transición vítrea se encuentra por encima del punto de deformación.