UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE

MATERIALES

LA ADHERENCIA DE SOLDADURA DE ESTADO SOLIDO

LA TRANSICION DE FASE DE LIMITE DEL GRANO EN

ALEACIONES Zn- Al

INTEGRANTES:

Avalos Barreto Diego Armando

Chafloque Gutierrez Anthony Junior

Franco Fernandez Lennon

Perez Medina Roberth

Vela Espinoza Brayan

Docente:

M.Sc. Alex Daz Daz

Trujillo - Peru

ii

2015

Resumen

La microestructura de policristales Zn-5wt.%Al ha sido estudiado entre 250 C y

375C. La evolucion continua de las capas (Al) en los lmites individuales de granos

Zn (GB) ha estudiado a 230 y 290 C. La fase (Al) forma cualesquier concatenaciones

de sedimentos como de lentes separados o capas uniformes continuos en (Zn) GBs. Si

las partculas GB son observados, el contacto con el angulo q > 0? en la interseccion

entre el lmite de interfaces(IBs) de (Al)/(Zn) y (Zn)/(Zn) GB. Con el aumento de

la temperatura q se convierte en cero para cierto Tws y se mantiene por encima de

cero para Tws. Por encima de Tws un GB (Zn) esta cubierto por un capa continua

(Al). Tws se correlaciona inversamente con la energa del GB. La fraccion de GBs

(Zn) cubierto por capas (Al) aumenta al aumentar la temperatura. Por lo tanto, la

transicion de fase GB mojar por fase solida procede en las aleaciones Zn-Al. Esta es

termodinamicamente similar a la adherencia de la transicion del GB por fase lquida.

La lnea de interconexion de una transicion de fase de un GB se construye en el

diagrama de fases convencional Zn-Al. Tales interconexiones GB son especialmente

importantes para los materiales nanocristalinos.

Captulo I

INTRODUCCION

Uno de los mas importantes procesos en el tratamiento termico de materiales es la

descomposicion de soluciones solidas sobresaturadas. La morfologa de los productos

de descomposicion influye fuertemente en las propiedades de un material.

La nucleacion heterogenea de una nueva fase en un lmite de grano (GB) procede

de manera mas facil que la homogenea en la matriz sobresaturada [1,2]. Esto es

debido al hecho de que cuando una partcula de una nueva fase con el radio r nuclea

y crece en un GB, se corta un crculo de GB con un area de pir2.

Como resultado de ello conduce a un aumento de energa de GBpir2 (GB es el

GB energa libre por unidad de area) en comparacion con la nucleacion homogenea.

Si consideramos el estado totalmente relajado (descuidando la influencia de las

tensiones internas, aparecieron durante la nucleacion y crecimiento de una nueva

fase), dos morfologas principalmente diferentes de las partculas de la segunda fase

son posibles en un GB.

(1)

(2)

Las composiciones de las fases involucradas fueron confirmados por microanalisis

de sonda de electrones (Fig. 5). La composicion media de la solucion solida (Zn)

(0.91 % del peso Al) as como el de la (Al) solucion solida (Al) (21.9 % del peso

2Al), que despues del apagamiento descompone segun una reaccion monotectoide,

corresponde bien con los valores de equilibrio a esta temperatura. La lnea de analisis

cruza la capa del lmite de grano formado en el lmite de grano (Zn) / (Zn) .La

estructura fina del la mezcla de monotectoide que aparecio durante el enfriamiento

o temple en las capas de lmite de grano (de Al) y el engrosamiento de las capas de

las laminillas son aqu claramente visibles.

El numero de GBs cubierto por capas continuas de (Al) que contiene la cadena

de las partculas (Al) han sido contadas a cada temperatura de templadura para

aproximadamente 100 GBs. En la figura 6 se muestra la dependencia de la tempera-

tura de la fraccion de lmites de grano (Zn) cubierto por capas continuas de la fase

solida (Al). Las temperaturas Tmt y Te de la mayor parte de las transformaciones

monotectoide y eutectica estan marcadas. Debajo de Tmt todos GBs no estan cu-

biertas por la fase solida. En T= 283 C, es decir, sobre Tmt, todos los GBs (Zn) solo

contienen cadenas de partculas (Al). Primero a 300 C los GBs (Zn) son totalmente

recubiertos por capas continuas de la fase solida (Al) que aparecen en las muestras.

Esto significa que la temperatura mnima de GB adherencia por fase solida (cu-

bierta), la transformacion Twsmin para GBs (Zn) se encuentra entre 283 y 300C.

La lnea de interconexion respectiva para la temperatura mnima Twsmin GB que

cubre (adherencia de oldadura de la fase solida), la transformacion de la fase ha sido

sumergido en la zona bifasica (Al)+(Zn) de la mayor parte del diagrama de la fase

de Zn-Al (Fig. 2). La fraccion de GBs (Zn) cubierto crece con el aumento de la tem-

peratura, similar a la fraccion de GBs de adherencia de soldadura por la fase lquida

entre Twsmin al 100 % en Twsmax [10, 2225]. Sin embargo, la fraccion de GBs (Zn)

cubierta no llega a 100 %. Justo debajo de la temperatura eutectica Te solo alrede-

dor del 35 % de los GBs (Zn) estan completamente cubierto por la capa continua de

(Al) en fase solida. Esto significa que Twsmax Te para la transformacion (cubierta)

del GB adherencia por fase solida y no exite la lnea Twsmax completa .adherencia

de soldadura de fase solida, los GBs (Zn) aparecen en la mayor parte de la zona

(Al)+(Zn) del diagrama de fases convencional Zn (Fig. 2). Tales interconexiones GB

3son especialmente importantes para los materiales nanocristalinos.

Captulo II

DISCUSION

Si el fenomeno observado en las aleaciones Zn-5 en peso. % de Al es realmente

un equilibrio de GB de transicion de fase, la fraccion de GBs cubierta (Zn) depende

solo en el espectro cristalografico de GBs de la temperatura y no en la muestras

anteriores.

A fin de comprobar este rasgo, las muestras templadas en 250, 275 y 283 C

fueron ademas templados en 375 C. Despues templados en 250, 275 y 283 C no

cubrieron los GBs que estan presentes. Despues adicional templados en 375 C los

GBs cubiertos aparecen (Fig. 7). La relacion de GBs cubierta y el numero total

de GBs contados se encuentra entre 30 % y 40 % y coincide con el valor obtenido

despues del recocido de muestras emitidos. Por lo tanto, la historia termica previa

no cambia la fraccion de GBs cubierta y refleja solo el estado termodinamica de las

muestras.

Como hemos visto anteriormente la diferencia de temperaturas de Tws para GBs

diferentes aparece debido a las diferencias sus energas. Es conocido, que la energa

del GB depende de su inclinacion [27,28]. En otras palabras, las partes diferente-

mente orientadas de un GB curvado tienen diferentes energas.

Esto significa que los GBs se pueden encontrar entre Twsmax y Twsmin , en el

que las partes con diferentes orientaciones pueden ser cubierta de manera completa

(seccion AB en la Fig. 8a) o incompleta (seccion BC en la Fig. 8a) por una segunda

5fase solida. El mnimo posible de energa GB de alto angulo de GBs corresponde a

los GBs dobles.

Por lo tanto, GBs doble debe tener la temperatura Tws de transicion mas alta po-

sible. Las placas del gemelo de Zn pueden ser facilmente reconocidos en las muestras

estudiadas con la ayuda de la luz polarizada. Incluso en GBs doble a temperaturas

mas altas estudiadas en Zn nunca fueron cubiertos de capas continuas de fase (Al)

(Fig. 8b y 8c).

La cadena de partculas en GB aun no son alargadas a lo largo del GB gemelo.

En todas otras cadenas GB el valor de q es de entre 30 y 100 . Esto significa que

Tws realmente se correlaciona inversamente con la energa de GB.

ResumenINTRODUCCINDISCUSIN