, Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, Vol. 7, Nos. 1 & 2 (1987) 91

TOPICOS/TOPICS

1. Observaciones experimentales de ruptura porf1uencia en materiales que contienen una se-gunda fase amorfa permiten desarrollar unmodelo teórico para un aspecto dominante dela ruptura: el crecimiento de grietas de f1uen-cia. De acuerdo a este modelo, la grieta seextiende en una zona de daño consistente decavidades en la segunda fase. Dos solucioneslímites son analizadas: una cuando el creci-miento de la cavidad no es afectado por la res-tricción de la matriz circundante, en cuyo casola velocidad de crecimiento de la grieta esdominada por las propiedades y dimensionesde la fase intergranular; en el otro límite, larestricción es dominante y la viscosidad devolumen ejerce una influencia esencial en lavelocidad de crecimiento de la grieta. M. D.Thouless & A. G. Evans. Acta, metall. 34 [1](1986) 23.

2. La ductilidad de láminas de níquel sujetas acargas catódicas in situ de hidrógeno ha sidoinvestigada en un rango de estados de tensiónmultiaxial que incluyen deformación planauniaxial y tensión equibiaxia!. Los resultadosexperimentales muestran que el grado de pér-dida de ductilidad, debido a la presencia dehidrógeno, aumenta a medida que el estado detensión cambia de un estado uniaxial a unoequibiaxia!. En todos los casos, la fragilizaciónpor hidrógeno está caracterizada por unafrae-tura intergranular, ocurriendo la falla debidoa la formación de microgrietas, unión de lasmismas, y posterior crecimiento de macrogrie-taso Es demostrado que el aumento en la sus-ceptibilidad del níquel a fragilización inter-granular por hidrógeno, a medida que au-menta la biaxialidad del estado de tensión, esconsecuencia de un incremento en la velocidadde unión de las microgrietas intergranularesinducidas por la deformación. S. L. Kampe &D. A. Koss. Acta metal!. 34 [1] (1986) 55.

3. La variación de la susceptibilidad magnéticacon cambios martensíticos y de fase magnéticaen aleaciones de Fe-Mn-Si con memoria deforma es estudiada usando una balanza mag-nética tipo Faraday. La relación, c/a de mar-ten sita e inducidas por tensión es determinadapara cada lámina mediante un microscopioelectrónico de alto voltaje; Las propiedadesmagnéticas y las relaciones c/a deducidas deestas medidas están bien correlacionadas conlos efectos de memoria de forma completo eincompleto obtenidos en las mismas aleacio-nes a través de los análisis de movimiento dedislocaciones térmicamente activadas. Lascondiciones óptimas para obtener un efecto dememoria de forma completo son discutidas enbase a los resultados. A Sato, Y. Yarnají & T.Muri. Acta metal!. 34 [2] (1986) 287.

4. El uso de la síntesis hidrotérmica en la síntesisde materiales, es discutida para una diversi-dad de casos como la obtención de monocrista-les de cuarzo para oscíladores, esmeraldassintéticas, dióxido de cromo para cintas mag-neticas, y zeolitas ricas en silicatos. Estasreacciones heterogéneas, que son realizadasen medios acuosos sobre 100°C y 1 bar, repre-sentan un caso especial de fenómenos detransporte químico. Un excelente ejemplo decondiciones hidrotérmicas es proporcionadopor la naturaleza ya 'que numerosos mineraleshan sido formados bajo estas circunstancias.En la industria los procesos hidrotérmicos jue-gan un papel importante en los conceptos dehidrometalurgia, por ejemplo, el clásico pro-ceso Bayer para la descomposición de la bau-xita. Bajo condiciones hidrotérmicas, subs-tancias que en otras condiciones son escasa-mente solubles, disuelven fácilmente comocomplejos, la formación de los cuales puedeincluir agua ° mineralizadores. A. Rabanan.Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 24 [12] (1985)1026.

5. La generación y desarrollo de aspectos super-ficiales en metales FCC causados por erosióninducida por bombardeo con iones es revisada.Los "estudios con substratos policristalinosmuestran la abundancia de aspectos indivi-duales, como figuras de ataque y conos, y deaspectos repetitivos, como trenes de onda, loscuales se forman de manera diferente sobredistintas superficies de cristalitos. Los estu-dios con 'rnonocrístales bien definidos clarifi-can los orígenes de estos aspetos superficiales,así como la relativa independencia de su formacon la naturaleza de las especies iónicas y losmateriales del sustrato.G. Carter, M.;r. Nobes& J. L. Whitton. Appl. Phys. A 38 (1985) 77.

6. La filtración de fundiciones preparadas enlaboratorio, tanto de acero con inclusiones deA~03 como de aluminio con inclusiones deTi~, ha sido realizada exitosamente medianteel uso de extrudados de carámica multicelular.Las eficiencias conseguidas en la remoción deinclusiones en sistemas fundidos tanto a bajastemperaturas como a altas temperaturas sonrelativamente altas: 68% de eficiencia en la 'remoción de inclusiones en el sistema AI-TiBz '(1020 K) y 96%en el sistema acero-Al.O, (1873 'K). Los resultados han sido analizados usando'los modelos cinéticos de Apelian y Mutharasan !,

para el filtrado de las fundiciones metálicas. 'Son analizadas la cinética de captura de inclu-siones y las características de ñltraje de los.medios pororosos usados en la investigación.S. Ali, D. Apelian & R. Mutharasan. Can.Metall. Quart. 24 [4] (1985) 311.

92 LatinAmerican Journal of Metallurgy and Materials, VoL 7, Nos. 1 & 2 (1987)

7.. AJguna~ analogías en fracturas transgranula-res originadas por esfuerzos de corrosión hansido encontradas entre tres sistemas cristali-nos revisados. Todas las superficies fractura-das exhiben morfolozías fractográficas simi-lares tales como superficies de fractura para-lelas y relativamente lisas, separadas por es-calones cristalográficos o en forma de abanico.También la mayoría de las superficies de frac-turas tienen apariencia tipo clivaje. La revi-sión del extehso trabajo hecho en esta área,muestra la falta de estudios' sistemáticos am-plios sobre' la naturaleza cristalográfica delagrietamiento por esfuerzos de corrosión. E. 1.Meletis & R. F. Hochmon. Corrosión Sci, 26(1986) 63.

8. Películas óxidas anódicas formadas sobre ní-quel y aleaciones de Ni-Cu han sido analizadaspor espeetroscopía de electrones Auger (AES)conjuntamente con el decapado por bombar-deo con iones de argón. Estas técnicas hanidentificado sin ambigüedad la naturaleza del'crecimiento de la película sobre los dos siste-mas estudiados. El resultado indica que lapelícula óxida formada es predominantementeNiO aun cuando el contenido de cobre en laaleación es 70%, 10 cual sugiere que el cobre enla aleación no afecta el proceso de crecimientode la película en un grado significativo. Lanucleación y crecimiento de óxidos superioresde níquel (Nis04) sobre níquel y aleaciones deNi-Cu que contienen hasta un 70% de cobrecomienza en un potencial de equilibrio similaral que hay entre NiO y Ni804, independiente-mente de la composición de la aleación. R. D. K.Misra. Electrochim. Acta 31 [1] (1986) 51.

9. Los métodos corrientemente usados para pre-decir la fractura estática de laminados mixtosmellados en tensión, tales como los criterios deesfuerzo puntual y promedio, y el criterio defalla inherente, son de naturaleza semiempí-rica y tienen una aplicabilidad limitada conrelación al tamaño y la forma de la muesca. Unanálisis de la zona de daño, basado en concep-tos más fundamentales, permite predecir lafractura de laminados con agujeros circularesde varios radios, y huecos ovalados o rectangu-lares de diferentes tamaños. El daño es repre-sentado por una zona cohesiva lineal. Basadosen los dos parámetros fundamentales, la resis-tencia de tensión sin mella y la energía de frac-tura aparente, el modelo predice excelente-mente la resistencia de laminados melladospara un cierto número de muestra probadas. J.Backlund & C. G. Aronsson. J. CompositeMater. 20 [3] (196) 259.

10. El análisis de orientaciones de cristales localescon resolución espacial al micrón es de granimportancia para la comprensión de la diná-mica de procesos de crecimiento de cristales,como pueden ser por ejemplo, el recocido conlaser, el crecimiento epitaxial lateral sobreó:iddºs~y el crecimiento epitaxial por haz mole-

cular sobre substratos estructurados. Una tée-nica no-destructiva para determinar las orien-taciones de los cristales está basada en la dis-persión Raman por regiones de la muestra delorden de un micrón. La resolución en prpfundí-dad está limitada por la profundidad de pene-tración óptica a la longitud de onda dellaserutilizado. El barrido de la muestra con lasonda del laser permite obtener mapas de laorientación cristalina local, donde los cambiosabruptos en límites de granos son fácilmenteobservables. Se hace una descripción del apa- .rato experimental y de los métodos para ex-traer información de la orientación de cristaleslocales en el caso particular de Si. Experimen-tos con mono cristales conocidos son realiza-dos para efectos de calibración. El método esilustrado con ejemplos prácticos de estructu-ras silicón/ óxido recocidas por láser. La inten-sidad de las señales es tal que la informaciónde la orientación en un punto simple puede serregistrada en menos de 30 s, por lo que es posi-ble controlar procesos de crecimiento lento. J.B. Hopkins & L. A. Farrow. J. Appl. Phys. 59[4] (1986) 1103.

11. Un estudio de los coeficientes de temperaturay presión del índice de refracción, así como depropiedades dieléctricas relacionadas, en al-gunos semiconductores con estruturas tipodiamante o blenda y con brechas de bandamuy estrechas o anchas, ha sido realizadobasándose en el conocimiento de la mínimaenergía de brecha y la contribución de electro-nes de valencia. El estudio revela que la contri-bución al coeficiene de temperatura del índicede refracción de un semi conductor está domi-nada por la interacción electrón-fonón y ladependencia térmica de la polarizabilidad,mientras que el coeficiente de presión del Ín-dice de refracción es dominado por el cambioen la polarízabilidad con el volumen y la pre-sión respectivamente. La excelente concor-dancia entre los valores calculados y experi-mentales de varios parámetros físicos como loscoeficientes térmicos y de presión, y la contri-bución electrón-fonón, y la concordancia mo-deradamente buena de los efectos de volumen,temperatura y presión sobre la polarizabili-dad, soportan la validez del modelo. D. K.Glash, L. K. Samanta & G. C. Bhar. Infrared

. Phys. 26 [2] (1986) 111.,

12. Una aleación 7075 modificada de aluminio quecontiene 1% níquel y 0,8% zirconio ha sidodepositada pr un proceso de compactacióndinámica líquida y procesada por varias técni-cas hasta alta densidad, investigándose losprincipales parámetros del proceso, a saber, lapresión de atomización, la temperatura de pre-calentamiento del metal, y la distancia subs-trato-boquilla. No se encontró variación en ladureza a través de una sección de 30 mm deespesor, y la. porosidad fue del tamaño delmicrón y bien distribuida. Una estructura gra-

Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, Vol. 7, Nos. 1 & 2 (1987) 93

nular fina recristalizada de cerca de 15-20 J1.mfue observada asociada con una velocidad desolidificación de 1000K/s. Los granos resulta-ron equiaxiales y uniformes en tamaño. Análi-sis por microscopía electrónica de transmisióny de barrido indicaron un bajo contenido deóxido. Las fases precipitadas fueron identifi-cadas como A~Ni y AI3Zr. E. J. Lavernia, G.Rai &N. J. Grant. J. Powder Met. 22 [1](1986) 9.

13. La tenacidad de rotores de turbinas de vaporse degrada con exposiciones en el tiempo deservicio a temperaturas en el rango 340-540·C,por lo que se hace necesario evaluar dichadegradación a fin de estimar la confiabilidad,vida remanente y parámetros operacionalesadicionales de los rotores. Como no es posibletomar muestras grandes de rotores en opera-ción para esta evaluación, es necesario recu-rrir a técnic~s no-destructívas o relativamenteno-destructívas que incluyen la remoción depequeñas muestras. Con esta finalidad hansido utilizadas una diversidad de técnicastales como correlaciones basadas en la compo-sición, análisis de límites de granos por espec-troscopía de electrbnes Auger, ensayo mecá-nico de muestras miniaturas, ataque químico,ataque electroquímico, microscopía electró-nica analítica, espectrometría de masas deiones secundarios, y medida de corrientesparásitas. La revisión de los resultados queemergen de los principales proyectos en desa-rrollo en esta área, muestra que las cuatro pri-meras técnicas han resultado promisoriaspara estimar la temperatura de aparición detransición de fractura dúctil-frágil de los ace-ros, mientras que las restantes técnicas no hanresultado exitosas en su actual estado de desa-rrollo. R. Viswanathan & S. M. Bruemmer. J.Eng. Mat. and Tech. 107 (1986) 316.

14. La espectroscopía de absorción infrarroja porreflexión simple sobre superficies metálicashan sido utilizada para estudiar fenómenos deadsorción sobre las superficies, usándosecomo fuente de radiación un láser de diodo sin-tonizable. La sensibilidad superficial es lo-grada mediante la modulación de polariza-ción; la alta brillantez de la fuente luminosadel láser ha hecho posible la observación de losmodos vibracionales a energías mucho meno-res que aquellas accesibles con fuentes deradiación convencionales. Los resultados parala adsorción química de oxígeno sobre alumi-nio policristalino muestran modos de estira-miento Al-O superficial y subsuperficial pararecubrimientos inferiores a una monocapa. V.M. Bermúdez, J. L. Hylden & J. E. Butler. J.Electron Spectr. and re!. phen, 38 (1986)143.

15. De los diferentes procesos de sinterizaciónpara la preparación de artículos de vidrio, la

clase más interesante es la de la sinterizaciónsin, o simultáneamente con, fundición, en lacual se incluye la preparación de preformaspara fibras ópticas y la vía sol-gel para prepa-ración de vidrio. Esta última ruta es revisadaen detalle. Dos versiones principales son consi-deradas: la preparación de gels por hidrólisis ypolimerización de alcóxidos, y la sinterizaciónde comprimidos de polvos coloidales amorfos.El proceso sol-gel representa el origen de unanueva tecnología para la producción a tempe-raturas relativamente bajas de vidrio de altopunto de fusión. La vía sol-gel para la prepara-ción de vidrios y cerámicas está floreciendocomo una ciencia, pero aún está en comienzostecnológicos, en marcado contraste con la fa-bricación de fibras ópticas.idonde se ha desa-rrollado, y en algunos aspectos perfeccionados,una tecnología bien establecida, comparativa-mene con otras ramas de la tecnología devidrio. E. M. Rabinovich. J. Mater. Sci. 20(1985) 4259.

16. La influencia de dislocaciones en el funcionamiento de celdas solares de silicón policrista-lino de granos grandes es investigada. Lateoría predice que, dependiendo del productode la velocidad de recombinación de disloca-ciones por el radio del núcleo de dislocaciones,hay un rango de bajas densidades de disloca-ciones donde la influencia sobre la eficiencia dela celda solar no es esencial. Por encima de esterango, la eficiencia muestra una disminuciónpotencial lenta al aumentar la densidad de dis-locaciones. En el rango de baja densidad dedislocaciones, es el valor de la longitud de difu-sión en volumen el que afecta la eficiencia de lacelda solar. C. A. Dimitriadis. J. Phys. D. Appl.Phys. 18 (1985) 2489.

17. Las fases intermetálicas representan un apre-ciable potencial de desarrollo para nuevosmateriales a altas temperaturas, con propie-dades entre las de las aleaciones convenciona-les y las de las cerámicas. Ha sido realizadauna revisión de los fundamentos para la apli-cación de fases intermetálicas a altas tempera-turas, considerando aspectos como la esta-bilidad de la fase y la estructura, la resistenciaa corrosión a altas temperaturas, y el compor-tamiento mecánico a altas y bajas temperatu-ras, así como los desarrollos actuales de ma-teriales, sus problemas y sus perspectivas. Losresultados de la revisión muestran que los pro-blemas que restringen el empleo de fases inter-metálicas para aplicaciones a altas tempera-turas pueden ser resueltos, si bien la base fun-damental del desarrollo actual es aún insufi-ciente, por lo cual se requiere urgentemente deestudios más fundamentales. G. Southoff. Z.Metallkd. 77 [10] (1986) 655.

Por Iván Escalona.