Estructura de aleaciones

Las sustancias puras (metales, compuestos de tipo NaCl,…) cristalizan siempre según el mismo tipo de estructura cristalina.

Esta estructura cristalina puede cambiar con la temperatura o con la presión; por ejemplo, el hierro puro si se enfría desde una temperatura superior a 1536ºC (punto de fusión del hierro) y este enfriamiento se hace muy lentamente a 1536ºC el líquido (hierro fundido) se trasforma en cristales de hierro puro con estructura cúbica centrada en el interior; si se continúa el enfriamiento, a 1398ºC los cristales BCC se transforman en FCC y si se continua enfriando, a 911ºC el FCC se transforma en BCC nuevamente.

Este fenómeno según el cual por variación de temperatura puede cambiar la estructura de la sustancia se conoce como alotropía y cada uno de los estados o estructuras cristalinas se conocen como estados alotrópicos de dicha sustancia. Este fenómeno se conoce también como polimorfía.

En la práctica los metales difícilmente se consiguen en estado puro y además, en la mayor parte de los usos a los que se destinan interesa que intervenga en la composición de la pieza metálica además del metal base otros elementos, por ejemplo el acero común es una mezcla de hierro con C en el que además por no poder evitarlo al fabricarlo van a existir otros elementos que en alguna ocasiones incluso perjudican sus propiedades como pueden ser el azufre y el fósforo.

Estas mezclas de metal con otros elementos, metálicos o no, se conocen como aleaciones (el metal cuando se fabrica en estado lo mas puro posible y se utiliza de esta forma, si contiene pequeños porcentajes, del orden de décimas por ciento o menos, de sustancias extrañas no deseables no se conceptúa como aleación sino como metal con un cierto contenido en impurezas).

Las aleaciones se fabrican generalmente mezclando los componentes en estado líquido y con una solidificación posterior. Cuando se produce esta solidificación de mezclas, los cristales a los que da lugar pueden ser de distinto tipo. Según el tipo de cristales que se produzcan se habla de:

– Soluciones sólidas
– Compuestos ínter metálicos
– Fases ínter metálicas

Estructura de los materiales

Se dice que un determinado cristal es una solución sólida de B en A cuando los átomos de B se incorporan a la red cristalina de A sin provocar un cambio de estructura, si bien en general van a provocar unas ciertas deformaciones en la red.

Fuente: Apuntes de Ciencia de Materiales. Ingeniería Química – Universidad de Huelva

Publicado en Ciencia de materiales

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