8/17/2019 U5-Eq 4-Defectos de Solidificación. Segregación

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DEFECTOS DE

SOLIDIFICACIÓN

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Segregación

La segregación puede ser defnida como cualquier desviación de unauniorme de los elementos químicos en la aleación.

Las aleaciones pueden exhibir diversos tipos de segregación, y más de u

estar presente en cualquier pieza de colada dada. s considerada como una inhomogeneidad en la composición química de

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Segregación en aleacionesmetálicas

!e ha explicado que la interace solido"liquido rechaza soluto al líquido cusolubilidad del soluto en el sólido es menor que en el líquido, y en caso cosoluto diunde desde el líquido al sólido. sto conduce la creación de una empobrecida delante de la interace.

#a$o condiciones normales de solidifcación, en las aleaciones se asume q

mantiene una equilibrio local en la interace sólido"líquido. Luego, en la inconcentración del sólido esta relacionada a la concentración del líquido pocoefciente de distribución en equilibrio %

sta dierencia composicional conducirá siempre a variaciones en la concela aleación solidifcada, las cuales se conocen como segregación.

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&ebido a que el soluto puede se transportado por diusión o por conveccióel patrón de segregación será muy dierente dependiendo el proceso invo

La convección puede conducir al transporte de masa a trav)s de largas dicomparadas a aquellas involucradas en procesos diusionales, y puede resmacro segregación, que son dierencias composicionales sobre distancias tama*o de la colada.

n la micro segregación, )sta depende de la diusión del soluto en el liquidsólido, y esta relacionada al tama*o y la orma de las dendritas. l entendeste enómeno es clave para interpretar la in+uencia de la solidifcación epropiedades mecánicas de los productos de colada o soldados.

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Macrosegregación (SegregacióNormal)

La !egregación normal es el resultado del rechazo de soluto de la aleainterace avanzante debido a que es más soluble en el líquido que onorme el enriamiento progresa, existe una acumulación del soluto

que enría al fnal, como al centro de la pieza colada. -ales variacioalcance son llamadas macro segregación. recuentemente ocurre cuandode crecimiento es hacia adentro, como en el crecimiento columnar.

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Microsegregación

/ medida que la dendrita crece dentro del líquido, y conorme los brazosse esparcen desde el cuerpo central de la dendrita, el soluto es rechaempu$ado a los lados y concentrándose en las peque*as regiones encerbrazos dendríticos secundarios. sta graduación de composición desde

exterior de la dendrita se llama coring, debido a que el ataque químicsección pulida de )stas dendritas, se verá como capas de cebolla alren0cleo.

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Otros tipos

La !egregación por gravedad es otro tipo de macro segregación que ocurredierencias en densidad en el metal líquido. Los constituyentes más densohacia al ondo, mientras que los más ligeros tienden a +otar en la superfcie

La !egregación 1nversa ocurre cuando el contenido de soluto en, o cerca dees mayor que en el centro 2 exactamente opuesto a lo esperado. condiciones, se orman canales en medio de las dendritas que están creci

centro de la pieza colada, ormando un camino en el cual el liquido ensoluto ultimo en solidifcar puede +uir de regreso desde el centro hacia el e

sta trayectoria de +u$o inverso puede ser causada por una contraccióentre el molde y el lingote creando un eecto de succión que $ala al líquiden soluto hacia la superfcie. 3tro mecanismo posible es que una cantidagas en evolución al fnal de la solidifcación empu$a al liquido rico en solutlos canales dendríticos hacia la superfcie.

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4na examinación de los patrones de segregación en un lingote de acero calmadofgura #.5 muestra la comple$idad de la segregación que puede ser observada en6ientras que los tratamientos de homogenización de lingotes pueden ser eectivomicrosegregación, no son muy eectivos para la macrosegregación. 7orque la maocurre sobre distancias desde 8 a 899 cm, las distancias para la diusión son mtiempos requeridos son prohibidos. La segregación es una de las principales razlas piezas traba$adas son preeridas sobre las coladas. La severa deormación pládurante el traba$o en caliente ayudara a aliviar la porosidad interna y a rompezonas segregadas.