Constituyentes estructurales no homogéneos
Constituyentes
Al solidificarse, las aleaciones dan origen a la formación de constituyentes estructurales no homogéneos, es decir, pues en ellas hay granos de distinta composición, a diferencia de los metales puros, que tienen todos los granos de igual composición. Este cambio en la estructura del metal base es debido a la influencia de los elementos aleantes. Los constituyentes estructurales formados al solidificarse las aleaciones pueden ser los siguientes:
Granos de metales puros.—Solidificados de forma independiente.
Soluciones sólidas por sustitución.—Si los átomos disueltos (aleantes) ocupan el lugar que ocupaban los átomos del metal base. Si bien han de cumplir los siguientes requisitos:
- Los cristales deben cristalizar en el mismo sistema.
- La diferencia en los radios atómicos de los elementos sea inferior o igual al 15%.
- Afinidad química. Todo lo mayor que es ésta, menor es la solubilidad y la tendencia a formar soluciones sólidas.
- Si se cumplen las tres primeras condiciones, la solubilidad sólida por sustitución aumenta cuanto más próximas sean sus valencias.
Soluciones sólidas por inserción.
—Cuando los átomos del elemento soluto son de diámetro muy pequeño con relación a los del disolvente, pueden formarse soluciones sólidas por inserción, en las que los átomos de soluto se insertan en los espacios interatómicos de los cristales de disolvent.
Los elementos que actúan como soluto pueden ser: hidrógeno, boro, carbono y nitrógeno. Los elementos disolventes son los de transición: Cr, Mn, Fe, Co y Ni.
Compuestos químicos.
—Formados por pro-porciones determinadas y fijas de los elementos de la aleación. La heterogeneidad química en los cristales de la aleación se debe a que, así como en el estado líquido los metales y metaloides que la forman se hallan completamente disueltos unos en otros, formando un líquido homogéneo. Al solidificarse puede desaparecer total o parcialmente esta unión por separarse unos constituyentes de otros, puesto que, a medida que se va haciendo sólida la aleación, los metales y metaloides dejan de ser solubles unos en otros y dan lugar a cristales de diferente composición química. Por consiguiente, las propiedades de las aleaciones dependen, además del tamaño del grano, de los constituyentes formados al solidificarse y de la proporción o concentración en que éstos se encuentran.
