Estas transformaciones pueden tener lugar tanto en estructuras obtenidas despu\u00e9s de una colada como en las resultantes de una conformaci\u00f3n posterior. Se discutir\u00e1n tres tipos: a) la precipitaci\u00f3n de una fase a partir de soluciones s\u00f3lidas; b) la reacci\u00f3n eutectoide; c) la transformaci\u00f3n martens\u00edtica.<\/p>\n
a) La morfolog\u00eda de los precipitados formados a partir de una soluci\u00f3n s\u00f3lida es m\u00e1s variada que los obtenidos de una soluci\u00f3n l\u00edquida. Esto es debido a peculiaridades en la estructura del estado s\u00f3lido que no existen en el l\u00edquido, como son los l\u00edmites de grano y de fase, y la posibilidad de sostener, a veces indefinidamente, un estado metaestable de sobresaturaci\u00f3n a temperaturas muy por debajo de la l\u00ednea solvus del diagrama de equilibrio. Hay, adem\u00e1s, otras diferencias importantes entre los procesos de cristalizaci\u00f3n a partir de ambos tipos de soluciones; En las soluciones s\u00f3lidas es la temperatura la que principalmente determina la velocidad del proceso; en las soluciones l\u00edquidas, es la velocidad de enfriamiento. En las soluciones s\u00f3lidas la nucleaci\u00f3n puede ser homog\u00e9nea (sin mostrar preferencias dentro de la masa de soluci\u00f3n) o heterog\u00e9nea (en l\u00edmites de grano o de fase). En las soluciones l\u00edquidas la nucleaci\u00f3n es, casi exclusivamente, heterog\u00e9nea.<\/p>\n
Los procesos de precipitaci\u00f3n son fundamentales para lograr, por tratamientos t\u00e9rmicos, ciertas caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas y ciertas propiedades f\u00edsicas en los sistemas aleados.<\/p>\n
La preferencia de ciertos puntos para nuclear un precipitado se manifiesta mejor para peque\u00f1os subenfriamientos. Por ejemplo, a temperaturas pr\u00f3ximas a la de la l\u00ednea solvus para la composici\u00f3n de un determinado sistema, la precipitaci\u00f3n tiene lugar, invariablemente, en los l\u00edmites de grano; pero importa subrayar que esta preferencia para la nucleaci\u00f3n en los l\u00edmites de grano no es absoluta, y es s\u00f3lo temporal: a la misma temperatura, aunque un poco m\u00e1s tarde, ir\u00e1 apareciendo el precipitado en multitud de puntos en el interior de los granos. Esto pone de manifiesto la naturaleza probabil\u00edstica del proceso de nucleaci\u00f3n.<\/p>\n
Antes de que se produzca la nucleaci\u00f3n homog\u00e9nea, \u00e9sta se habr\u00e1 manifestado, tambi\u00e9n, en otros puntos o superficies activos, como son l\u00edmites de macas y de subgranos, bandas de deslizamiento, etc. Reconocidas todas estas superficies como lugares de nucleaci\u00f3n preferente, se comprende que cuanto menos extensos sean los l\u00edmites de grano y subgranos, y mayor la deformaci\u00f3n previa, m\u00e1s r\u00e1pido ser\u00e1 el proceso de precipitaci\u00f3n homog\u00e9nea, que puede llegar a ser simult\u00e1neo al de la nucleaci\u00f3n heterog\u00e9nea, en cuyo caso, el precipitado aparece a la vez en todo el grano.<\/p>\n
El crecimiento de las formas precipitadas depender\u00e1 de las condiciones en que se hayan formado, y de aquellas en que vayan a crecer.<\/p>\n
Los precipitados, en su forma embrionaria, tienen, con frecuencia, forma laminar o de bast\u00f3n, y su orientaci\u00f3n en la matriz guarda estrecha relaci\u00f3n con la de \u00e9sta. El hecho de que tengan que cumplirse ciertos requisitos cristalogr\u00e1ficos entre la matriz y el precipitado permite comprender que existan varias posibilidades. Por ejemplo, que las l\u00e1minas no s\u00f3lo se dispongan en direcciones paralelas, siempre que, en cada caso, las relaciones angulares entre los planos de la matriz y las direcciones del precipitado sean, precisamente, las permitidas por la cristalograf\u00eda.<\/p>\n
Cuando un precipitado se nuclea en un l\u00edmite de grano crece en \u00e9l, incluso hasta hacerse una l\u00e1mina continua, sigue s\u00f3lo direcciones determinadas por la geometr\u00eda de la superficie l\u00edmite, independientemente de la orientaci\u00f3n relativa de los granos contiguos. Sin embargo, cuando el precipitado penetra en los granos, lo hace obedeciendo la disciplina cristalogr\u00e1fica en cuanto a forma y \u00e1ngulos de intersecci\u00f3n.<\/p>\n
La forma que toma una part\u00edcula precipitada al crecer, parece ser la resultante de la participaci\u00f3n en el proceso de la energ\u00eda del ret\u00edculo deformado y de la tensi\u00f3n superficial de la fase precipitada y, a veces, de la direcci\u00f3n en que \u00e9sta pueda recibir la mayor cantidad de soluto.<\/p>\n
La precipitaci\u00f3n que origina la estructura conocida como Widmanst\u00e4tten es el resultado del crecimiento de unos n\u00facleos formados y distribuidos al azar en el seno de los granos, o que se introducen en \u00e9stos despu\u00e9s de nucleados en los l\u00edmites. Cada n\u00facleo crece como una l\u00e1mina siguiendo algunos de los planos cristalogr\u00e1ficos permitido. Cuando se intersectan en su crecimiento s\u00f3lo se interrumpen el crecimiento en las trazas de intersecci\u00f3n. Las secciones al azar de esta estructura revelan una disposici\u00f3n geom\u00e9trica de la fase precipitada en conjuntos de formas paralelas, pero formando ciertos \u00e1ngulos cada conjunto con los otros.<\/p>\n
Como ya se ha indicado, el grado de subenfriamiento con respecto a la temperatura que corresponda al punto de la l\u00ednea solvus para la composici\u00f3n del sistema, es un factor importante en la estructura final del precipitado. A medida que las temperaturas de subenfriamiento son m\u00e1s bajas, se van igualando los tiempos en que se inicia la precipitaci\u00f3n en los l\u00edmites y en el interior de los granos, hasta que llega a desaparecer el enmarcado de los l\u00edmites por la fase precipitada. Tambi\u00e9n va disminuyendo el tama\u00f1o del precipitado llegando a hacerse irresoluble, en algunos casos.<\/p>\n
Se ha dicho que la forma y orientaci\u00f3n de los n\u00facleos o g\u00e9rmenes cristalinos son un compromiso entre las energ\u00edas superficiales y deformaci\u00f3n reticular. Al terminar la precipitaci\u00f3n, las tensiones que rodean a las part\u00edculas se van relajando, y llega un momento en que la poco favorable relaci\u00f3n de superficie-volumen de las part\u00edculas es termodin\u00e1micamente inestable; alcanzando este punto, el precipitado se hace lentamente m\u00e1s grueso y toma formas m\u00e1s macizas (esferoidales). La deformaci\u00f3n pl\u00e1stica, tanto en caliente como en fr\u00edo, acelera este proceso.<\/p>\n
<\/p>\n
b) Como se recordar\u00e1, la transformaci\u00f3n en estado s\u00f3lido denominada eutectoide se caracteriza, en un sistema binario, por la precipitaci\u00f3n simultanea de dos fases, estructural y qu\u00edmicamente distintas a partir de otra fase s\u00f3lida. La reacci\u00f3n tiene lugar, te\u00f3ricamente a una temperatura fija. Sin embargo, la fase originaria puede existir a temperaturas inferiores aun a condici\u00f3n metaestable, lo cual significa que, en esas condiciones, no puede mantenerse por tiempo indefinido sin desdoblarse, aunque pr\u00e1cticamente, as\u00ed ocurre a veces. La transformaci\u00f3n cuando se dan estas condiciones de metaestabilidad, puede inducirse por deformaci\u00f3n pr\u00e1ctica y el sistema evoluciona o a constituyentes previstos en el diagrama de equilibrio, o a otra fase metaestable (por ejemplo, martensita).<\/p>\n
Puesto que este tipo de transformaci\u00f3n supone difusi\u00f3n en estado s\u00f3lido, la fase estable a alta temperatura puede subenfriarse r\u00e1pidamente hasta temperatura ambiente (temple) y evitar que la reacci\u00f3n natural se produzca en la mayor\u00eda de los sistemas aleados, movilidades at\u00f3micas a temperatura ambiente son despreciables a efectos de difusi\u00f3n. incluso a temperaturas relativamente altas, pero inferiores a la eutectoide, la fase metaestable puede permanecer sin transformarse durante periodos de tiempo finitos. Este es, precisamente, el fundamento de la t\u00e9cnica de Bain para el trazado de los diagramas temperatura-tiempo en condiciones isot\u00e9rmicas, ampliados despu\u00e9s a condiciones de enfriamiento continuo.<\/p>\n
As\u00ed como en la cristalizaci\u00f3n de un eut\u00e9ctico la composici\u00f3n y la temperatura del sistema est\u00e1n pr\u00e1cticamente comprendidas entre l\u00edmites estrechos, en la transformaci\u00f3n eutectoide estos l\u00edmites son m\u00e1s amplios; de hecho por debajo de la isoterma eutectoide hay una zona limitada por la prolongaci\u00f3n, desde el punto eutectoide, de las l\u00edneas que marcan la separaci\u00f3n de fase primaria, en la cual la fase metaestable tambi\u00e9n separa simult\u00e1neamente las dos fases del agregado eutectoide. Por tanto, seg\u00fan las condiciones de enfriamiento, este agregado puede presentar una proporci\u00f3n volum\u00e9trica muy variada de ambas fases, aunque dentro de la relaci\u00f3n eutectoide. As\u00ed, por ejemplo, aunque la composici\u00f3n eutectoide para el sistema Fe-C seg\u00fan el diagrama de equilibrio corresponde a un 0,8 % de carbono, el eutectoide ferrita-cementita (perlita) puede ocupar, en determinadas condiciones todo el campo de la microestructura en aceros cuyo contenido en carbono oscile entre 0,4 y 1,2 % (extrapolaci\u00f3n de Hultgren).<\/p>\n
El agregado eutectoide se presenta en la microestructura en colonias de l\u00e1minas alternas de las dos fases que lo constituyen. De hecho son l\u00e1minas discontinuas y paralelas en una de las fases dispersas en la otra su semejanza es m\u00e1xima con la estructura de un eut\u00e9ctico laminar, e incluso en cuanto al mecanismo de la nucleaci\u00f3n y crecimiento de sus fases. La diferencia m\u00e1s acusada est\u00e1 en que, en la reacci\u00f3n eutectoide, estos procesos de nucleaci\u00f3n y crecimiento no dependen del gradiente de temperatura. La nucleaci\u00f3n tiene lugar con preferencia en los l\u00edmites de grano de la fase originaria, o en la superficie de ciertos precipitados proeutectoides. Existe continuidad entre la fase proeutectoide y la misma fase en el agregado.<\/p>\n
Si la segunda fase, o fase discontinua no puede nuclearse en la primera, o fase continua, la fase originaria se enriquece en la zona adyacente a la fase proeutectoide hasta que se produce la nucleaci\u00f3n. Los n\u00facleos as\u00ed formados no ser\u00e1n paralelos entre s\u00ed y el resultado ser\u00e1 un eutectoide no laminar.<\/p>\n
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c) La transformaci\u00f3n martens\u00edtica observada y estudiada primeramente en los aceros se ha identificado despu\u00e9s en otras aleaciones.<\/p>\n
El producto de la transformaci\u00f3n tiene la misma composici\u00f3n que la fase originaria peor su estructura es invariablemente, distinta: con frecuencia, id\u00e9ntica a una de las fases que sustituye. Puesto que tiene la misma composici\u00f3n, no necesita que los \u00e1tomos de la fase originaria se desplacen m\u00e1s de una o dos distancias interat\u00f3mica. Esto permite que las transformaciones martens\u00edticas se produzcan con gran rapidez a velocidades del orden de la de las ondas el\u00e1sticas.<\/p>\n
El subenfriamiento es una condici\u00f3n necesaria para la iniciaci\u00f3n de la transformaci\u00f3n martens\u00edtica; pero las deformaciones, tanto pl\u00e1sticas como el\u00e1sticas, pueden llegar a provocar la transformaci\u00f3n a temperaturas en que la fase originaria es aparentemente estable. La formaci\u00f3n de martensita tiene lugar, generalmente, por debajo de la temperatura de relajaci\u00f3n de deformaciones en la fase originaria y, con objeto de disminuir la energ\u00eda de deformaci\u00f3n del nuevo sistema, la transformaci\u00f3n se realiza de tal manera que exista un m\u00e1ximo de conformidad entre la fase originaria y la resultante; \u00e9sta es la raz\u00f3n de la forma astillada o acicular de la estructura martens\u00edtica.<\/p>\n
Las martensitas nuclean por debajo de la temperatura que suele designarse como temperatura Ms, y lo hacen en el interior de los granos, propag\u00e1ndose hacia los l\u00edmites en dos direcciones opuesta. El crecimiento lateral es m\u00e1ximo en el punto de iniciaci\u00f3n y m\u00ednimo en el de la parada, de ah\u00ed tambi\u00e9n su forma acicular. Su crecimiento se detiene en l\u00edmites de grano o en otras agujas que se interponen en su trayectoria; as\u00ed, pueden distinguirse agujas de la primera, segunda o tercera generaci\u00f3n. La intersecci\u00f3n de agujas adyacentes suele tener seg\u00fan \u00e1ngulos muy agudos, produci\u00e9ndose as\u00ed las formas en punta de flecha.<\/p>\n
La transformaci\u00f3n martens\u00edtica va acompa\u00f1ada por grandes deformaciones anis\u00f3tropas.<\/p>\n
Las agujas o l\u00e1minas de martensita representan soluciones s\u00f3lidas sobresaturadas y, al calentar a temperatura por debajo del campo de la fase originaria, el sistema tiende a la condici\u00f3n de equilibrio precipitado soluto o una fase rica en \u00e9l. Este es, precisamente, el fundamento de los tratamientos de revenido. La transformaci\u00f3n alotr\u00f3pica de un metal puro es un caso especial de transformaci\u00f3n martens\u00edtica, aunque no presente morfolog\u00eda acicular.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Estas transformaciones pueden tener lugar tanto en estructuras obtenidas despu\u00e9s de una colada como en las resultantes de una conformaci\u00f3n posterior. Se discutir\u00e1n tres tipos: a) la precipitaci\u00f3n de una fase a partir de soluciones s\u00f3lidas; b) la reacci\u00f3n eutectoide; c) la transformaci\u00f3n martens\u00edtica. a) La morfolog\u00eda de los precipitados formados a partir de una […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":"","_mc_calendar":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/156"}],"collection":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=156"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/156\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":157,"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/156\/revisions\/157"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/practicas-metalograficas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=156"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}