Red cristalina y estructura del grano
Cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras, hexagonal — y por qué es importante
AI generated Los metales no solidifican de forma caótica, sino en redes cristalinas regulares. El hierro cambia su red al calentarse; precisamente este cambio es la causa del , del y de la . Quien conoce los tipos de red entiende las transformaciones más importantes de la metalurgia del acero.
Los metales son cristalinos. Es decir: sus átomos no están distribuidos al azar, sino que se asientan en un patrón regular y repetitivo: la red cristalina. El componente más pequeño de este patrón se llama celda unitaria, y en los metales hay principalmente tres tipos.
Cúbica centrada en el cuerpo (BCC): un átomo en cada esquina del cubo más uno en el centro. Esta red la tiene el hierro a temperatura ambiente, como . Está densamente empaquetada, pero las posibilidades de deslizamiento de los átomos son limitadas.
Cúbica centrada en las caras (FCC): átomos en las esquinas más uno en el centro de cada cara. En esta red se encuentra el hierro entre 911 °C y 1392 °C, como . La red FCC es "más aireada" y se deforma mucho mejor; al mismo tiempo, en sus huecos se disuelven claramente más átomos de .
Hexagonal compacta (HCP): en zinc, magnesio y titanio a temperatura ambiente. Esta red tiene pocos planos de deslizamiento; por eso estos metales se deforman peor en frío.
El punto clave para ti como soldador: el hierro cambia su red al calentarse y enfriarse. A 911 °C la red BCC se transforma en FCC: la se convierte en . Al enfriarse ocurre lo mismo en sentido inverso. Este cambio de red es la causa de todo lo que ocurre en el endurecimiento durante la :
• Si la se enfría lentamente, los átomos de carbono tienen tiempo de abandonar la red FCC: se forma / blanda.
• Si se enfría rápidamente, los átomos de carbono quedan atrapados y tensionan la red violentamente: se forma dura.
Pero una pieza de metal real no es un monocristal, sino que está formada por millones de pequeños (granos) que chocan entre sí en sus límites. El tamaño de grano determina las propiedades: grano fino = más resistente y tenaz, grano grueso = más blando y frágil. Durante la , el grano crece en la ; por eso la zona de grano grueso junto a la soldadura es el punto débil.
Los defectos de red también forman parte del día a día. Un átomo que falta (vacante), un átomo extraño intersticial o una dislocación (un desplazamiento incorporado en la red) determinan cómo se deforma y se endurece el metal. La significa en esencia: generas tantas dislocaciones que se bloquean entre sí.