¡Esta es una gran pregunta! Puedo comenzar diciendo mira las estructuras cristalinas de las aleaciones. Por lo general, los buenos a baja temperatura seguirán teniendo una estructura cúbica centrada en la cara de fase única (solo un tipo de estructura de cristal presente), como: aleaciones de cobre (alfa-latón), aluminio de baja aleación, aceros inoxidables austeníticos y aleaciones a base de níquel. como los monelos. Estas aleaciones de FCC no tienen temperaturas de transición distintas, pero disminuyen gradualmente la energía de fractura a medida que baja la temperatura. Hay 26 metales con la estructura FCC. (Ver Britannica.) Una temperatura de transición ocurre cuando la energía para fracturar toma una inmersión distintiva a medida que la temperatura baja.
La mayoría de los aceros tienen temperaturas de transición dúctil a frágil por encima de 50 grados C. Transiciones de acero con bajo contenido de carbono a aproximadamente 50 grados y empeora con los aceros con mayor contenido de carbono. Los aceros pertenecen al grupo de estructuras cristalinas centradas en el cuerpo que muestran una sensibilidad abrupta a la temperatura. Entonces este grupo probablemente debería ser evitado. Los ejemplos clásicos de fallas de acero a baja temperatura son los barcos Liberty de la Segunda Guerra Mundial, los tanques de melaza de Nueva Inglaterra y los postes de cercas de acero en los estados superiores.
El tercer grupo de metales más frecuente son los hexagonales cerrados. Tienen energías de fractura más bajas y fallan casi universalmente de una manera quebradiza. Tienen una respuesta menor a las bajas temperaturas, pero no son resistentes a bajas temperaturas.
- ¿Cómo se hace el vidrio a prueba de balas?
- ¿Qué material usa Nike que lo hace tan costoso?
- Cómo obtener prácticas de investigación en IIT Kharagpur para el departamento de metalurgia y ciencia de materiales
- ¿Qué tipo de enlace se forma entre el cloro y los elementos del número atómico 19, explique por qué este cloruro es un sólido de alto punto de fusión?
- Si pidiera hablar sobre lo que sabe sobre los metales y sus propiedades, ¿qué diría?
La resistencia a la falla frágil tiende a depender de la rapidez con que las dislocaciones de cristales pueden moverse a través del material para evitar el inicio de una grieta de tamaño nano. Este es un concepto llamado deslizamiento. Los materiales con un mayor número de sistemas de deslizamiento, es decir, oportunidades físicas para permitir un ajuste plástico cuando se aplica una fuerza, muestran una mayor resistencia a la inhibición a baja temperatura del movimiento de dislocación. FCC tiene 12 de estos sistemas y puede poner más en juego a medida que el material se deforma. BCC no tiene planos donde todos los átomos adyacentes se tocan y, por lo tanto, una vez que comienza el deslizamiento, las geometrías tensas alcanzan un punto de deslizamiento impedido a una temperatura baja crítica, que generalmente depende de sus valores de resistencia a la tracción a baja temperatura. HCP, que tiene solo 3 sistemas de deslizamiento, puede ser extremadamente fuerte si se carga perpendicular al plano de deslizamiento, pero su plasticidad tiende a ser baja, por lo tanto, su energía para romperse es baja y casi siempre fallan de manera frágil.
