materiales

En relación a las transformaciones de fases de materiales, una de las siguientes afirmaciones es incorrecta: Se denomina fase a una región químicamente homogénea y físicamente diferenciable de las demás. Los núcleos tienen una existencia estable frente a los embriones, que son inestables. La energía superficial, a igualdad de volumen de material, es mínima ahora las fases esféricas. En nucleación heterogénea, un subenfriamiento moderado permite disminuir el radio crítico de los núcleos de la nueva fase.

En relación a las transformaciones de fase, elija la opción Falsa. Para un sistema concreto, a una presión y temperatura determinadas, pueden conocerse las fases presentes, sus composiciones y proporciones relativas, pero pueden existir variaciones respecto a la forma de las fases. La energía superficial puede aumentar mediante la atracción de impurezas (por ejemplo, la segregación en los límites de grano). En una estimación de la energía superficial, puede suponerse que Ysv > Ylv > Yss > Ysl.

Un proceso exotérmico que lleve aparejado un aumento de entropía será espontaneo sea cual sea la temperatura. Verdadero. Falso.

La temperatura de transición vítrea: Es característica de materiales amorfos, pero también de algunos cristalinos. No constituye la frontera entre sólido y líquido en un material amorfo. Puede calcularse como la intersección de las tangentes de las regiones de líquido y líquido muy viscoso en una representación de densidad vs temperatura.

Las transformaciones para las que solo aparece discontinuidad en la capacidad calórica y no en la densidad son las de primer orden: Verdadero. Falso.

Un material policristalino está siempre constituido por. Granos de diferente composición química. Granos de la misma composición, pero de diferente estructura cristalina. Granos con diferente orientación cristalográfica.

Se dice que una transformación es invariante si el calor latente liberado durante la transformación compensa exactamente la extracción de calor desde el exterior. Verdadero. Falso.

Suponga que durante la solidificación homogénea de un material se forman núcleos con geometría cúbica. La expresión del radio crítico es: a. b. c.

En un proceso de solidificación con nucleación homogénea, a medida que se incrementa e subenfriamiento: Tanto el radio crítico como la energía de activación disminuyen, aunque el radio lo hace a menor ritmo. Tanto el radio crítico como la energía de activación disminuyen, aunque esta última lo hace a menor ritmo. El radio crítico disminuye y la energía de activación aumenta. El radio aumenta y la energía de activación disminuye.

Complete la frase: <La solidificación tiene lugar mediante nucleación homogénea cuando los núcleos se forman…>. Sobre las paredes del molde. Sobre partículas sólidas flotantes (Agentes nucleantes). En el seno de la masa líquida. Sobre partículas sólidas inoculadas y dispersas uniformemente en el líquido.

Una solidificación con nucleación homogénea no puede producirse a la temperatura de solidificación. Verdadero. Falso.

En relación con las transformaciones de fase y considerando temperaturas próximas a la de la transformación: Son de primer orden aquellas en las que la densidad es discontinua y la capacidad calorífica tiende a infinito. Son de segundo orden aquellas en las que tanto la densidad como la capacidad calorífica son discontinuas. Son de segundo orden aquellas en las que la densidad y la capacidad calorífica tienen a infinito. Ninguna de las anteriores es correcta.

Con relación a un proceso de nucleación homogénea sólido-sólido. Hay que considerar un término Δgdef que actúa disminuyendo la energía del sistema. Los cristales del sólido formado siempre tendrán la misma estructura cristalina del sólido de origen, pero con diferente orientación. Generalmente su radio crítico es mayor que el correspondiente a una nucleación líquido sólido. Ninguna de las afirmaciones es correcta.

En una solidificación con nucleación homogénea, si aumenta el grado de subenfriamiento, aumenta el radio crítico de los núcleos. Verdadero. Falso.

La ecuación de Young-Dupré es: a. b. c. d.

Los fenómenos siguientes, salvo uno, están estrechamente relacionados con la energía superficial: Adsorción. Adhesión. Mojado. Microsegregación.

La energía superficial de un sistema puede disminuir mediante fenómenos de adsorción o de segregación (acumulación) de impurezas en límite de grano: Verdadero. Falso.

Para obtener un grano fino en un metal, en una transformación liquido-sólido, la solidificación debe realizarse. En condiciones próximas al equilibrio. Con alta velocidad de enfriamiento. Con el calor extrayéndose del molde por una zona preferente (solidificación dirigida). Ninguna de las anteriores condiciones es relevante.

El crecimiento dendrítico según las direcciones cristalográficas preferente se produce con una mayor facilidad cuando el ritmo de nucleación es bajo: Verdadero. Falso.

Las direcciones de crecimiento dendrítico están condicionadas por la dirección del gradiente térmico, pero no por el tipo de estructura cristalina: Verdadero. Falso.

Los siguientes factores, salvo uno, facilitan la formación de un grano fino en la solidificación de un metal: El aumento de la velocidad de enfriamiento. Existencia de agentes nucleante. El empleo de un molde metálico en vez de un molde de arena. Un grado de subenfriamiento menor.

La velocidad de crecimiento uniforme viene dada por la expresión. Verdadero. Falso.

En una solidificación realizada a temperaturas cercanas a la temperatura de fusión, el material resultante formado por: Muchos granos de tamaño grande. Pocos granos de tamaño pequeño. Muchos granos de tamaño pequeño. Pocos granos de tamaño grande.

La velocidad de transformación global tiene una forma. Verdadero. Falso.

En las transformaciones de fases y en relación a la velocidad de la reacción, una de las siguientes afirmaciones es incorrecta. En reacción termodinámicamente favorable puede que no se produzca. La velocidad de reacción disminuye al aumentar la temperatura, de acuerdo una ley de Arrhenius. La velocidad de la reacción está controlada por barreras de energía que deben superarse. La energía de activación puede disminuirse mediante el empleo de catalizadores.

En relación a los procesos de solidificación vítrea: Son los más sencillos de producir en metales que en cerámicos. La estructura menos compacta del vidrio produce que su volumen molar sea menor que el del mismo material con estructura cristalina. La temperatura de transición vítrea disminuye al incrementarse el ritmo de enfriamiento. Ninguna de las anteriores afirmaciones es correcta.

Para un sistema que sufre una transformación de fase y que se encuentra a temperatura superior a la que se alcanza el máximo de la velocidad de transformación global Vg. Un decremento del subenfriamiento produce que la reacción se complete en menor tiempo. Un incremento del subenfriamiento produce que la reacción se complete en menor tiempo. El tiempo de completitud de la transformación es independiente del subenfriamiento. Ninguna de las anteriores es correcta.

La duración de una transformación suele definirse como el tiempo necesario para que la fracción transformada x=0.75. Verdadero. Falso.

La ecuación de Avrami: Permite calcular la fracción volumétrica de fase transformada. Tiene la forma de x(t)=exp(-(tc)n) con n y c parámetros independientes de la temperatura. Permite calcular la fracción en peso de la fase transformada.

La mayoría de los materiales poliméricos cuando cristalizan a partir de líquido, forman las denominadas esferalitas: Verdadero. Falso.

La cinética de la etapa de engrosamiento de grano tra la recristalización puede moldearse por D=(At)^(1/n). Verdadero. Falso.

Entre los factores que siguen existe uno que no se opone a la facilidad de recristalización de un metal: Alto grado de deformación en frio. Mayor tiempo de calentamiento a una cierta temperatura. Elementos de aleación (presencia de impurezas). La deformación por encima de la temperatura de recristalización.

La Temperatura de recristalización de un material: Siempre aumenta por la presencia de impurezas en el mismo. Aumenta si las impurezas presentes precipitan en forma de partículas de 2 fase y disminuye si permanecen en solución sólida. Disminuye si las impurezas presentes precipitan en forma de partículas de 2 fase y aumenta si permanecen en solución sólida.

La recristalización de un metal es mas fácil cuando tiene un alto grado de deformación en frio: Verdadero. Falso.

En relación a la temperatura de recristalización, indique cual es la opción incorrecta: Si aumenta la deformación en frio, disminuye la temperatura de recristalización. Si aumenta el tamaño de grano inicial, aumenta la temperatura de recristalización. Si aumenta el número de partículas de segunda fase, aumenta la temperatura de recristalización.

El proceso de recristalización no puede considerarse como una transformación de fase de primer orden, al no haber una temperatura umbral por encima de la cual se activa. Verdadero. Falso.

En la precipitación metalográfica de muestras para su observación microscópica, el pulido es una etapa previa al: Desbaste. Ataque. Empastillado. Corte.

Una de las siguientes afirmaciones es válida para el desbaste manual: Debe tenerse en cuenta la orientación del grano. Se realiza en todas las direcciones. Debe girarse 90º la muestra entre cada etapa del desbaste. Ninguna de las anteriores.

En relación a la preparación metalográfica, elije la opción incorrecta. La extracción puede hacerse mediante sierra o disco, siendo el tamaño recomendado de las probetas aproximadamente 20x20x15. El desbaste puede hacerse manualmente o mediante aparatos que se denominan devastadoras o lijadoras. El pulido de una probeta metalográfica tiene como objeto inmediato revelar la microestructura del material.

Señale la afirmación incorrecta sobre la deformación en frio. Ocurre a una temperatura de trabajo inferiore a la temperatura de recristalización. Una consecuencia tras la deformación en frio es la disminución de la reactividad del material deformado (mayor energía almacenada). La facilidad de la deformación en frio dependen en gran medida, del sistema cristalino del material a deformar. La deformación en frio produce un cambio en la morfología de los granos que alargan en la dirección del conformado plástico.

Se dice que una deformación es en frio cuando se lleva a cabo a una temperatura inferior al ambiente. Verdadero. Falso.

Un metal deformado en frio respecto al mismo metal original en estado recocido: Es más duro. Soportará un mayor alargamiento. Tiene menor resistencia mecánica. Posee las 3 propiedades anteriores.

En la recristalización y tras una deformación previa ligeramente superiores a la crítica se obtiene una estructura con tamaño de grano que es, respecto del deformado. Menor. Similar. Algo mayor. Mucho mayor.

En una aleación metálica y como consecuencia de un proceso de recristalización total tras una deformación, la dureza del material disminuye y su ductilidad aumenta: Verdadero. Falso.

La recuperación o restauración de un material conlleva. Un ablandamiento del metal con lo que se restaura la dureza original previa a la deformación plástica. Una reordenación de las dislocaciones. Una eliminación del exceso de las dislocaciones. Los 3 efectos anteriores.

En un proceso de recristalización durante la etapa de recuperación, se nuclean nuevos granos equiaxiales sin defectos. Verdadero. Falso.

La fuerza promotora del fenómeno de recristalización es: La disminución de la energía superficial. La eliminación de un exceso de dislocaciones. La eliminación de vacantes en exceso sobre su concentración en el equilibrio.

En la recristalización, el crecimiento de los embriones recristalizados es irreversible. Verdadero. Falso.

La fracción de la fase recristalizada: Viene dada por: x(t)=1+exp((-ct)^n). Depende de la temperatura a través de la ecuación c(T)=Coexp(-Qr/RT). En el tiempo de incubación es Xr=0.1.