INSTITUTO TECNOLOGICO DE SONORA INSTITUTO TECNOLOGICO DE SONORA UNIDAD GUAYMASUNIDAD GUAYMAS

INGENIERÍA DE MATERIALESINGENIERÍA DE MATERIALES

PROF. MIGUEL ANGEL CASTRO RAMIREZPROF. MIGUEL ANGEL CASTRO RAMIREZ

ENDURECIMIENTOENDURECIMIENTO

INTEGRANTES:INTEGRANTES:

DANIA IRAIS ARREOLA RUIZDANIA IRAIS ARREOLA RUIZ

AZUCENA GUADALUPE HERNÁNDEZ VILCHISAZUCENA GUADALUPE HERNÁNDEZ VILCHIS

AMANDA HERNÁNDEZ IZQUIERDOAMANDA HERNÁNDEZ IZQUIERDO

JOAQUIN ALBERTO GARCÍA MERAZJOAQUIN ALBERTO GARCÍA MERAZ

IRAM ABDIEL MADUEÑO MURUAIRAM ABDIEL MADUEÑO MURUA

EndurecimientoEndurecimiento

Se refiere a las técnicas para incrementar la dureza de Se refiere a las técnicas para incrementar la dureza de un material. un material. Entre las técnicas principales para hacer ésto se Entre las técnicas principales para hacer ésto se encuentran:encuentran:

Endurecimiento por deformaciónEndurecimiento por deformaciónEndurecimiento por solución sólidaEndurecimiento por solución sólidaEndurecimiento por dispersiónEndurecimiento por dispersiónEndurecimiento por precipitaciónEndurecimiento por precipitaciónEndurecimiento por tamaño de granoEndurecimiento por tamaño de grano

Endurecimiento por deformaciónEndurecimiento por deformación

Es el endurecimiento de un material por una Es el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel macroscópico que tiene deformación plástica a nivel macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. del material.

Micrografía Electrónica de Frank-Micrografía Electrónica de Frank-ReadRead

Fenómeno de endurecimiento por Fenómeno de endurecimiento por deformación.deformación.

El metal posee dislocaciones en su estructura El metal posee dislocaciones en su estructura cristalinacristalina

Cuando se aplica una fuerza sobre el material, las Cuando se aplica una fuerza sobre el material, las dislocaciones se desplazan causando la deformación dislocaciones se desplazan causando la deformación plástica.plástica.

Al moverse las dislocaciones, aumentan en número.Al moverse las dislocaciones, aumentan en número. Al haber mas dislocaciones en la estructura del metal, Al haber mas dislocaciones en la estructura del metal,

se estorban entre sí, volviéndolo mas difícil su se estorban entre sí, volviéndolo mas difícil su movimiento.movimiento.

Al ser mas difícil que las dislocaciones de muevan, se Al ser mas difícil que las dislocaciones de muevan, se requiere de una fuerza mayor para mantenerlas en requiere de una fuerza mayor para mantenerlas en movimiento. movimiento.

Endurecimiento por solución Endurecimiento por solución sólidasólida

En los materiales metálicos, uno de los defectos En los materiales metálicos, uno de los defectos importantes de la formación de soluciones sólidas es el importantes de la formación de soluciones sólidas es el endurecimiento por solución sólida resultante. Este endurecimiento por solución sólida resultante. Este endurecimiento, lo causa la mayor resistencia al endurecimiento, lo causa la mayor resistencia al movimiento de dislocaciones. movimiento de dislocaciones.

– – Si las dislocaciones al moverse por la red encuentran Si las dislocaciones al moverse por la red encuentran distorsiones en esta se verán frenadas.distorsiones en esta se verán frenadas.

– – El introducir un átomo extraño en una red introduce El introducir un átomo extraño en una red introduce una gran distorsión en la misma – Dichas distorsiones una gran distorsión en la misma – Dichas distorsiones dificultan en movimiento de las dislocaciones a su dificultan en movimiento de las dislocaciones a su alrededor.alrededor.

Los átomo extraños pueden ser de dos tipos atendiendo Los átomo extraños pueden ser de dos tipos atendiendo a su localizacióna su localización

Intersticiales: Cuando ocupan posiciones entre los Intersticiales: Cuando ocupan posiciones entre los átomosátomos

Sustitucionales: Cuando sustituyen a átomos Sustitucionales: Cuando sustituyen a átomos originalesoriginales

La mayor resistencia al movimiento de dislocaciones. La mayor resistencia al movimiento de dislocaciones. Es una de las razones importantes de por qué el latón Es una de las razones importantes de por qué el latón (aleación Cu, Zn) es más resistente que el cobre puro.(aleación Cu, Zn) es más resistente que el cobre puro.

Endurecimiento por solución sólidaEndurecimiento por solución sólida

El defecto puntual altera la perfección de la redEl defecto puntual altera la perfección de la red

Se requiere de mayor esfuerzo para que el deslizamiento de una Se requiere de mayor esfuerzo para que el deslizamiento de una

dislocación ocurradislocación ocurra

Al introducir intencionalmente átomos sustitucionales o Al introducir intencionalmente átomos sustitucionales o

intersticiales, se genera un endurecimiento por solución sólidaintersticiales, se genera un endurecimiento por solución sólida

Endurecimiento por dispersiónEndurecimiento por dispersión

En las aleaciones endurecidas por dispersión simples, En las aleaciones endurecidas por dispersión simples, se introducen partículas diminutas de una fase, en se introducen partículas diminutas de una fase, en general muy fuerte y dura, en una segunda fase, que general muy fuerte y dura, en una segunda fase, que es más débil pero más dúctil. es más débil pero más dúctil.

La fase suave por lo general es continua y está La fase suave por lo general es continua y está presente en mayores cantidades; se llama matriz. La presente en mayores cantidades; se llama matriz. La fase endurecedora puede llamarse fase dispersa o fase endurecedora puede llamarse fase dispersa o precipitado, dependiendo de la forma en que se precipitado, dependiendo de la forma en que se obtiene la aleación. obtiene la aleación.

Para que haya endurecimiento por dispersión, la fase Para que haya endurecimiento por dispersión, la fase dispersa o precipitado debe ser lo suficientemente dispersa o precipitado debe ser lo suficientemente pequeña para proporcionar obstáculos eficaces al pequeña para proporcionar obstáculos eficaces al movimiento de las dislocaciones y favorecer el movimiento de las dislocaciones y favorecer el mecanismo de endurecimiento.mecanismo de endurecimiento.

En la mayoría de las aleaciones metálicas, el En la mayoría de las aleaciones metálicas, el endurecimiento por dispersión se produce mediante endurecimiento por dispersión se produce mediante transformaciones de fase.transformaciones de fase.

Consideraciones para tener un Consideraciones para tener un endurecimiento efectivo por dispersiónendurecimiento efectivo por dispersión

La fase precipitada debe ser dura y discontinuaLa fase precipitada debe ser dura y discontinua Las partículas de la fase dispersa deben ser pequeñas Las partículas de la fase dispersa deben ser pequeñas

y numerosas.y numerosas. Las partícullas de la fase dispersa deben ser redondasLas partícullas de la fase dispersa deben ser redondas Mayores cantidades de la fase dispersa aumentan el Mayores cantidades de la fase dispersa aumentan el

endurecimientoendurecimiento

Endurecimiento por precipitaciónEndurecimiento por precipitación

Tratamiento térmico más importante que se aplica a las aleaciones de aluminio. Tratamiento térmico más importante que se aplica a las aleaciones de aluminio. Este tratamiento eleva notablemente la resistencia mecánica de las aleaciones de Este tratamiento eleva notablemente la resistencia mecánica de las aleaciones de aluminio endurecibles por tratamiento térmico. aluminio endurecibles por tratamiento térmico.

El endurecimiento por precipitación tiene lugar, fundamentalemente en tres El endurecimiento por precipitación tiene lugar, fundamentalemente en tres fases:fases:

Por calentamiento a temperatura elevada se disuelven en la solución sólida de Por calentamiento a temperatura elevada se disuelven en la solución sólida de

aluminio la mayor parte de los componentes de la aleación, que provocan el aluminio la mayor parte de los componentes de la aleación, que provocan el endurecimiento ( recocido de disolución ). endurecimiento ( recocido de disolución ).

Por enfriamiento rápido, la solución sólida, enriquecida en estos componentes Por enfriamiento rápido, la solución sólida, enriquecida en estos componentes de la aleación se transforma, en primer lugar, en un estado sobresaturado de la aleación se transforma, en primer lugar, en un estado sobresaturado ( temple). ( temple).

Por permanencia, a la temperatura ambiente o a una temperatura más elevada, Por permanencia, a la temperatura ambiente o a una temperatura más elevada, se producen precipitaciones de la solución sólida sobresaturada, que provocan se producen precipitaciones de la solución sólida sobresaturada, que provocan un aumento de la resistencia a la tracción, del límite elástico 0,2% y de la un aumento de la resistencia a la tracción, del límite elástico 0,2% y de la dureza ( envejecimiento o maduración ). dureza ( envejecimiento o maduración ).

Endurecimiento por reducción del Endurecimiento por reducción del tamaño de granotamaño de grano

– – Una dislocación se desliza por un plano Una dislocación se desliza por un plano cristalográfico Concreto.cristalográfico Concreto.

– – Si dos granos contiguos poseen distinta orientación Si dos granos contiguos poseen distinta orientación cristalográfica será muy difícil que una dislocación cristalográfica será muy difícil que una dislocación pase de uno de ellos a otro, tanto por el cambio de pase de uno de ellos a otro, tanto por el cambio de orientación como por la distorsión que supone la orientación como por la distorsión que supone la junta.junta.

– – Cuantas más juntas de grano existan en un material Cuantas más juntas de grano existan en un material más difícil será que las dislocaciones se muevan por más difícil será que las dislocaciones se muevan por él.él.

Frenado de una dislocación al pasar Frenado de una dislocación al pasar de un grano a otro de un grano a otro

G R A C I A S P O R S U A T E N C I Ó N.G R A C I A S P O R S U A T E N C I Ó N.