Difusión en estado solido PDF

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Pequeño resumen de la difusión en estado sólido para conocer más del tema se puede acceder a las referencias . ...

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1.- Difusión en estado sólido La difusión puede ser definida como el mecanismo por el cual la materia es transportada a través de ella misma. Los átomos de gases, líquidos y sólidos están en constante movimiento y se desplazan en el espacio con el transcurso del tiempo. En los sólidos, estos movimientos están restringidos, debido a los enlaces que mantienen los átomos en las posiciones de equilibrio. Sin embargo, las vibraciones térmicas permiten que algunos de ellos se muevan. La difusión atómica en metales y aleaciones es particularmente importante considerando el hecho de que la mayor parte de las reacciones en estado sólido llevan consigo movimientos atómicos

2.- Tipos de difusión Autodifusión Difusión de átomos a través de un sólido constituido por átomos de su misma naturaleza.

Difusión intersticial. Difusión de solutos o impurezas.- Átomos de soluto/impurezas se desplazan en una matriz de átomos diferentes Mecanismo de difusión por vacantes o sustitucional. Los átomos pueden moverse en las redes cristalinas desde una posición a otra si hay suficiente energía de activación proporcionada por la vibración térmica de los átomos, y si hay vacancias u otros defectos cristalinos en la estructura para que ellos los ocupen. Mecanismos de difusión intersticial. La difusión intersticial de los átomos en las redes cristalinas tiene lugar cuando éstos se trasladan de un intersticio a otro contiguo sin desplazar permanentemente a ninguno de los átomos de la matriz de la red cristalina

3.-

Materiales

a

los

que

se

les

aplica

este

tratamiento

termoquímico. Son apropiados para cementación los aceros de baja contenido de carbono, que conserven la tenacidad en el núcleo. El cromo acelera la velocidad de penetración del carbono. Según sean los requisitos de dureza y resistencia mecánica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementación y posterior tratamiento térmico. Algunos ejemplos de aceros aptos para la cementación son:

Aceros para cementación al carbono, Aceros para cementación al cromo-níquel (Cr-Ni) de 125 kgf/mm2, Aceros para cementación al cromo-molibdeno (Cr-Mo) de 95 kgf/mm2, Aceros para cementación al cromo-níquel-molibdeno (Cr-Ni-Mo) de 135 kgf/mm2

4.- Leyes de Fick. La primera ley establece que el flujo de un compuesto en estado en equilibrio y al coeficiente de difusión, es decir, el flujo molar debido a la difusión es proporcional al gradiente de concentración.

La segunda ley de Fick se refiere al cambio del gradiente de concentración en función del tiempo (difusion estado no estacionario)

5.- Preparación de muestras, tiempo y temperaturas de este tratamiento. Las piezas limpias y libres de óxidos se colocan en la mezcla de cementación, dentro de cajas de chapas de acero soldadas y selladas. Estas cajas se cargan luego al horno de cementación, y se mantienen ahí durante varias horas a una temperatura entre 900 ºC y 950 ºC aproximadamente, hasta obtener la profundidad de la capa de difusión deseada. La profundidad de la capa cementada aumenta con la temperatura y con la duración de la cementación y depende también de la actividad del carburante empleado y de la composición del acero que se va a cementar.

Referencias https://www.feandalucia.ccoo.es/docu/p5sd8426.pdf https://estudioyensayo.files.wordpress.com/2008/11/cementacion.pdf http://eprints.uanl.mx/5557/1/1020150661.PDF http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/tecnologia-de-materiales-industriales/material-de-cl ase-1/Tema4-Difusion.pdf https://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/mecanica/5_anio/metalografia/3-Difu sion_en_solidos_v2.pdf...