De la ne­ce­si­dad al in­ven­to

Revista +Ciencia de la Facultad de Ingeniería - - Contenido -

La Historia del Mi­cros­co­pio David Val­dez Ro­drí­guez

En la Fi­gu­ra 5, se pre­sen­tan las mi­cro­gra­fías del ace­ro AISI O1 bo­ru­ra­do con la téc­ni­ca de bo­ru­ri­za­ción de pol­vo, pa­ra di­fe­ren­tes tem­pe­ra­tu­ras y tiem­pos de tra­ta­mien­to. Pa­ra ve­ri­fi­car la pre­sen­cia de las fa­se Fe2B so­bre la su­per­fi­cie de los ace­ros, se reali­zó un análisis por di­frac­ción de ra­yos X, apli­can­do so­bre la su­per­fi­cie de la pie­za bo­ru­ra­da ra­dia­ción CoKα con una lon­gi­tud de onda de 1.7889 Å. En la Fi­gu­ra 6, se com­prue­ba la pre­sen­cia de la fa­se Fe2B. Con­ti­nuan­do con el análisis de los re­sul­ta­dos, en la Fi­gu­ra 7 se pre­sen­tan los re­sul­ta­dos de los es­pe­so­res ob­te­ni­dos de la me­di­ción de las ca­pas bo­ru­ra­das en la fa­se Fe pa­ra el pro­ce­so de bo­ru­ri­za­ción en pol­vo pa­ra el ace­ro AISI O1. De acuer­do con la Ecua­ción (4) ( ), se gra­fi­có vs. co­mo se pue­de apre­ciar en la Fi­gu­ra 7. Las pen­dien­tes de las lí­neas rec­tas de la Fi­gu­ra 7, re­pre­sen­tan las cons­tan­tes de cre­ci­mien­to pa­ra­bó­li­co ( ) de la Ecua­ción (4). La nu­clea­ción del bo­ru­ro de hierro en la in­ter­fa­se gas/só­li­do so­lo to­ma lu­gar des­pués de que la con­cen­tra­ción de bo­ro en es­ta in­ter­fa­se ex­ce­de un va­lor crí­ti­co . La acu­mu­la­ción de bo­ro en la in­ter­fa­se gas/só­li­do tie­ne que ver con la ad­sor­ción na­tu­ral de los áto­mos de bo­ro, en el in­te­rior del ma­te­rial, to­dos los en­la­ces quí­mi­cos (me­tá­li­cos) de los áto­mos de hierro es­tán sa­tis­fe­chos. En cam­bio, por de­fi­ni­ción la su­per­fi­cie re­pre­sen­ta una dis­con­ti­nui­dad de esos en­la­ces. Pa­ra esos en­la­ces in­com­ple­tos, es enér­gi­ca­men­te fa­vo­ra­ble el reac­cio­nar con lo que se en­cuen­tra dis­po­ni­ble, y por ello se pro­du­ce de for­ma es­pon­tá­nea. En el pe­rio­do de in­cu­ba­ción del bo­ru­ro de hierro ( ), se for­ma una pe­lí­cu­la ba­se ( ), la cual ter­mi­na con la apa­ri­ción de los pri­me­ros bo­ru­ros de hierro y jus­ta­men­te es en la in­ter­cep­ción con el eje de las abs­ci­sas en el grá­fi­co de vs. . En la Ta­bla 1 se pre­sen­tan las cons­tan­tes de cre­ci­mien­to pa­ra­bó­li­co res­pec­to a ca­da tem­pe­ra­tu­ra ob­te­ni­das de la Fi­gu­ra 7. Asi­mis­mo, se men­cio­na el va­lor del pa­rá­me­tro de nor­ma­li­za­ción de cre­ci­mien­to de la fa­se Fe ob­te­ni­do de la Ecua­ción (7). Asu­mien­do un com­por­ta­mien­to Arrheius de los coe­fi­cien­tes de di­fu­sión pre­sen­ta­dos en la Ta­bla 1, la ener­gía de ac­ti­va­ción es ob­te­ni­da de la pen­dien­te del grá­fi­co que se pre­sen­ta en la Fi­gu­ra 8. A par­tir de la ecua­ción del ajus­te de la Fi­gu­ra 8, se ex­pre­sa el coe­fi­cien­te de di­fu­sión ( ) vía la re­la­ción de Arrhe­nius ( ) pa­ra los pro­ce­sos de bo­ru­ri­za­ción en el ran­go de tem­pe­ra­tu­ras de tra­ta­mien­to de 1123 ≤ T ≤ 1273 K en el ace­ro AISI O1 co­mo:

Fi­gu­ra 6. Patrón de di­frac­ción de ra­yos X ori­gi­na­do du­ran­te la de­tec­ción de la fa­se Fe2B en la su­per­fi­cie del ace­ro AISI O1 con la tem­pe­ra­tu­ra de tra­ta­mien­to de 1273 K y 8 h de tiem­po de tra­ta­mien­to.

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