Los efectos del endurecimiento por solución sólida en las Propiedades de un material son los siguientes:

 1. El esfuerzo de Cedencia, la resistencia a la tensión y la dureza de la aleación son mayores Que en los materiales puros.

2. Generalmente la ductilidad de la aleación será menor que La del material puro. Sólo en casos raros, como en aleaciones cobre-zinc, el Endurecimiento por solución sólida incrementa tanto resistencia como Ductilidad.

3. La conductividad eléctrica de la aleación será mucho Menor que la del material puro

El endurecimiento por solución sólida se realiza mediante La adición controlada de elementos aleantes:

 El grado de Endurecimiento por solución sólida se incrementa cuando (1) aumenta la canti- Dad del elemento aleante y (2), aumenta la diferencia del tamaño atómico entre El material huésped y el elemento aleante.

La cantidad de elemento aleante que se puede agregar para Producir un endurecimiento por solución sólida está limitada por la solubilidad De ese elemento en el material huésped. La so- lubilidad queda limitada cuando (1) la diferencia del tamaño atómico es superior a un 15 por ciento (2) el Elemento aleante tiene una estructura cristalina distinta a la del elemento Huésped, y (3) la Valencia y la electronegatividad del elemento aleante es Diferente a los del elemento huésped.

 Además de Incrementar la resistencia y la dureza, el endurecimiento por solución sólida Usualmente reduce la ductilidad y la conductividad eléctrica. Una función Importante del endurecimiento por solución sólida es proporcionar a la aleación Buenas propiedades a altas temperaturas.

La adición de elementos aleantes para proporcionar Endurecimiento por solución sólida también cambia las propiedades físicas, Incluyendo la temperatura de fusión de la aleación. El diagrama de fases ayuda A explicar estos cambios:

Cuando se obtiene una solubilidad completa de sólidos, se Produce un diagrama de fases iso- morfo.

Como resultado del endurecimiento por solución sólida, la solidificación empieza a la tem- peratura del liquidus y se termina a la Temperatura de solidus; la diferencia de estas temperaturas en la cual ocurre La solidificación es el rango de solidificación.

En regiones bifásicas del diagrama de fases, los extremos De una isotema determinan la com- posición de cada fase y la regla de la Palanca permite calcular la cantidad de cada una de las fases.

Ocurre la segregación durante la solidificación fuera de equilibrio:

– La microsegregación, es decir la segregación central, Ocurre en pequeñas distancias, a menudo entre dendritas. El centro de las Dendritas es rico en el elemento con mayor punto de fusión, en tanto que las Regiones interdendríticas, que se solidifican en último término, son ricas en El ele- mentó con menor punto de fusión. La homogeneización puede reducir la Microsegregación.

– La macrosegregación es carácterística de las diferencias en Composición a grandes distancias, como entre la superficie y el centro de una Fundición. El trabajo en caliente puede reducir la macrosegregación.

GLOSARIO

Diagrama de fases isomorfo: Forma del diagrama de fases que Muestra la solubilidad sólida ilimitada. Endurecimiento por solución sólida Aumento de la resistencia de un material introduciendo defectos puntuales en su Estructura, de una forma deliberada y controlada.

Fase: Material que tiene la misma composición, estructura y Propiedades en todos sitios bajo condiciones de equilibrio.

Fusión por microsegregación: Uníón de regiones de menor Punto de fusión formadas por segregación durante la solidificación fuera del Equilibrio aun cuando la temperatura esté por debajo de la temperatura del Solidus al equilibrio.

Isoterma: Línea horizontal trazada en una regíón bifásica De un diagrama de fases. Para ayu- dar a determinar las composiciones de ambas Fases.

Liquidus: Temperatura a la cual se empieza a formar el Primer sólido durante la solidificación

Macrosegregación: Presencia de diferencias en la Composición de un material en distancias grandes, causadas por solidificación Fuera de equilibrio.

Microsegregación: Presencia de diferencias en la Concentración de un material en distancias cortas; su causa es la Solidificación fuera de equilibrio. También conocida como segregación Interdendrítica o segregación central.

Punto triple: Presión y temperatura a las cuales las tres Fases de un solo material están en equilibrio.

Rango de solidificación: Diferencia de temperatura entre Las temperaturas del solidus y del liquidus.

Regla de fases de Gibbs: Enunciado que describe el número De grados de libertad, es decir el número de variables que deberán ser fijadas Para especificar la temperatura y la composición de una fase.

Regla de la palanca

Técnica para determinar la cantidad de Cada fase en un sistema bifásico.

Reglas de Hume-Rothery: Condiciones que debe cumplir un Sistema de aleación, para exhibir una solubilidad sólida ilimitada. Las reglas De Hume-Rothery son necesarias, pero no suficientes.

Segregación: Presencia de diferencias de composición fuera De equilibrio en un material, causadas a menudo por un tiempo insuficiente para Lograr la difusión durante la solidificación.

Solidus: Temperatura por debajo de la cual todo el líquido Se ha solidificado completamenteTratamiento térmico de homogeneización Método Utilizado para reducir la segregación causada durante la solidificación fuera De equilibrio.

Solubilidad: Cantidad de material que se disolverá Completamente en un segundo material, sin crear una segunda fase.

Solubilidad limitada

Condición referente a que sólo se puede Disolver una cantidad máxima de un material soluto en un material solvente.

Solubilidad ilimitada: Condición que se presenta cuando la Cantidad de un material que se disolverá en otro es ilimitada, sin crear una Segunda fase. Solución sólida Fase que contiene una mezcla de más de un Elemento originando una composición uniforme.

Tratamiento térmico de homogeneización: Método utilizado Para reducir la segregación causada durante la solidificación fuera de Equilibrio.