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Los problemas son aquellos conectados con los cambios físicos y los cambios de propiedades como pueden ser influenciados por la variación de la temperatura.
Incluido el proceso de colado y la preparación del molde.
La solución a múltiples problemas puede lograrse solo con un entendimiento del proceso de solidificación y los efectos de la temperatura en los metales.
Si
se considera un metal puro el proceso de solidificación se lleva a cabo en un solo punto de temperatura a una temperatura única.
La primera parte que se solidifica es la superficie exterior del liquido y se forma simultánea sim ultáneamente mente un gran número de celda unitarias alrededor de la superficie de interface cada celda unitaria se vuelve un punto de nucle nu cleaci acion on pa para ra el crecimiento de un cristal en el metal.
Los primeros granos que se forman en la cascara de una fundición que están solidificando tiende a ser de tipo fino de ejes iguales con forma y orientación aleatorias.
Después
de la formación de una cascara solida, el crecimiento de granos tiende a ser mas m as ordenado, siempre que el espesor de la sección y la masa sean suficientemente grandes, para causar una diferencia significativa en el tiempo de solidificación
El
crecimiento de los cristales debe tener la interferencia mínima de otros cristales que crecen en una dirección hacia la zona caliente. Por lo tanto los cristales crecen en forma de columna hacia el centro de las secciones pesadas de la fundición.
Como
el gradiente de temperatura es pequeño, el crecimiento puede ocurrir en todos lados de estas columnas, produciendo estructuras conocidas como dendritas.
Dendritas:
usualmente son protuberancias solidificadas de cristales adyacentes adyacentes múltiples se entrelazan para formar pequeños bloques para bloquear pequeños volúmenes de metal fundido que solidifica después. Tales condiciones pueden permitir inconsistencias químicas, segregacion segregaciones es y pequeños vacios por contracción (microporocidades).
Conforme
aumenta el espesor de la pared de metal solidificado, la relación de enfriamiento del metal líquido realmente disminuye disminuye aun más.
El
enfriamiento lento permite la nucleacion nucle acion aleat aleatoria oria en en menos menos puntos puntos..
Los granos cresen a tamaños grandes y las características están influenciadas por las relaciones de enfriamiento.
Finalmente,
el centro de las secciones pesadas será la estructura más débil formada por granos grades de ejes iguales.
Las secciones delgadas no presentan estructura estru ctura colum columnar nar y gruesa gruesa debido debido a su rápido enfriamiento.
Los diferentes procesos de fundición y el uso de diferentes materiales de moldeo, pueden afectar el tamaño y forma de los granos por medio de su influencia en las relaciones de enfriamiento.
La solidificación controla la forma y tamaño de los granos gran os y necesi necesita ta dos pasos pasos nucle nucleació ación ny crecimiento.
La nucleación es la etapa del proceso de solidificación en la que se forma unos pequeños núcleos estables sólidos dentro del líquido. El crecimiento del núcleo es la etapa del proceso de solidificación donde los átomos del líquido se unen al sólido formando las grandes estructuras cristalinas.
Conforme
se reduce el tamaño del grano se incrementan la resistencia y la ductilidad de la aleación alea ción fundid fundida, a, se reduce la micropo microporosi rosidad dad y disminuye la tendencia al desgarramiento en caliente durante la solidificación.
