VECTOR DE BURGERSEn la naturaleza realmente no existen cristales perfectos, por lo que las propiedades físicas y mecánicas de un material como la conductividad y la conformación de aleaciones se ven afectadas por estas imperfecciones. Las imperfecciones en la red cristalina de un material según su forma y geometría, resumiéndolas dependiendo del número de dimensiones que afectan en la estructura. Los defectos lineales o dislocaciones son defectos que provocan una distorsión de la red centrada en torno a una línea que se crean generalmente en la solidificación de los sólidos cristalinos o en las deformaciones plásticas de los mismos. Las dislocaciones pueden darse de tipo arista o de tipo helicoidal y, dislocaciones mixtas si tiene características de cada una de las anteriores. El Vector Burgers es el vector de la red cristalina que representa la magnitud y dirección del desplazamiento que sufren los átomos de la red a lo largo de la dislocación. Cabe resaltar que este es perpendicular a la línea del deslizamiento. También se puede definir el vector Burgers como el vector necesario para cerrar un circuito en una red cristalina con una dislocación. El vector de Burgers es siempre el mismo para toda la dislocación (todos los átomos en el corte hipotético se desplazan la misma cantidad). Sin embargo, puede existir ambigüedad al definir el sentido del vector de Burgers pues depende del sentido en que hagamos el circuito o de la cara del plano perpendicular que consideremos. Por tanto, es importante seguir siempre el mismo sentido al trazar la línea cerrada, ya que esto influirá sobre el signo del vector de Burgers. La orientación relativa de la línea de dislocación respecto al vector de Burgers permite caracterizar el tipo de dislocación, de forma que cuando la línea de dislocación discurre paralela al vector de Burgers estamos ante una dislocación helicoidal, mientras que las líneas de dislocación perpendiculares al vector pertenecen a dislocaciones en arista, también llamadas de Taylor o de borde. En las dislocaciones mixtas, el ángulo entre su línea de dislocación y el vector de Burgers puede tomar cualquier valor. Para calcular el Vector Burgers primero se traza una línea cerrada alrededor de la dislocación. La misma línea se traza en una zona de red perfecta. El vector necesario para cerrar esta última corresponde al vector de Burgers (b) Por ello. válidos en el caso de medios fuertemente anisótropos.b=0 y g. se han desarrollado diversas técnicas que permitan analizar las dislocaciones presentes en . ya que los criterios de extinción tradicionales que establecen que la imagen de una dislocación es invisible siempre que g.b^u=0 no son. en general.La determinación del vector de Burgers de las dislocaciones en materiales con elevada anisotropía elástica es complicada. aunque su aplicación a medios anisótropos aún está en entredicho. en la que el vector de Burgers corresponde a aquel utilizado en la simulación que mejor ajuste con la imagen experimental. puesto que. especialmente en los casos de dislocaciones paralelas a las superficies de la muestra.materiales anisótropos. Por otro lado. la Difracción Electrónica en Haz Convergente con Gran Ángulo (LACBED: Large Angle Convergent Beam Electron Diffraction) ha demostrado ser una técnica muy útil para la identificación del vector de Burgers de las dislocaciones en materiales isótropos. La técnica más utilizada es la comparación con imágenes simuladas. este método resulta ser bastante complejo. También es utilizado para calcular la fuerza sobre una dislocaciín. Sin embargo. conociendo el vector de Burgers. es posible conocer el desplazamiento atómico entorno a ella. si excluimos el núcleo de la dislocación. por unidad de longitud. podemos describir el resto del material como un medio elástico y calcular las tensiones asociadas a la dislocación. Sin embargo. Una descripción completa de las tensiones alrededor de una dislocación implicaría un conocimiento exhaustivo de los potenciales de interacción atómicos. me diante la expresión: . El Vectror Burgers puede ser determinado mediante el Circuito de Burgers mostrado a continuación La principal utilidad del vector de Burgers es en el cálculo de las tensiones a lo largo de una dislocación. Norma ASTM E112 Método estándar para la determinación del tamaño de grano. La norma describe distintos métodos para la medición del tamaño de grano.METODO ASTM Una de las mediciones microestructurales cuantitativas más comunes es aquella del tamaño de grano de metales y aleaciones. los cuales se clasifican de acuerdo con el gráfico siguiente: . Numerosos procedimientos han sido desarrollados para estimar el tamaño de grano. estos procesos están sintetizados en detalle en la norma ASTM E112. Obj. (Magnificación total = Mag. y 40x. * Mag. . Tamaño real de las imágenes observadas bajo el microscopio óptico. DESCRIPCION DEL METODO Para poder realizar mediciones sobre las imágenes obtenidas en el microscopio es necesario ajustar el tamaño de la imagen en el papel de manera que no se modifique la magnificación obtenida mediante el microscopio. utilizando el ocular de 10xy los objetivos de 5x.). 10x. En las imágenes de abajo se midió. Oc. 20x. Procedimiento Planimétrico Involucra el conteo del número de granos dentro de un área determinada. el tamaño real de las imágenes observadas.Procedimiento de Comparación Involucra la comparación de la estructura de grano con una serie de imágenes graduadas. A partir de esto puede ajustarse el tamaño de las imágenes para que no se vea modificado el zoom obtenido mediante el microscopio. mediante la observación de una reglilla en el microscopio. Procedimiento de Intersección Involucra el conteo de los granos interceptados por una línea de ensayo o el número de intersecciones de la línea con los bordes de grano. Para que las imágenes capturadas respeten la magnificación del microscopio. la circunferencia de las imágenes deberán tener en la hoja un diámetro de 175mm. y debe coincidir con el borde de la imagen dela micrografía para respetar las magnificaciones. En caso de utilizar otra magnificación debe corregirse este valor mediante la suma del factor de corrección Q. El número de cada plantilla corresponde al tamaño de grano “G” si se está observando la probeta con una magnificación de 100x. Procedimiento de Comparación En el laboratorio se cuenta con un ocular especial para la medición del tamaño de grano mediante el procedimiento de comparación. El círculo exterior tiene un diámetro de 175mm. En la fotografía de abajo se observan las distintas plantillas de comparación visualizadas a través de dicho ocular. . las distancias medidas sobre el papel estarán relacionadas con las distancias reales sobre la probeta mediante la magnificación M utilizada en el microscopio. De esta manera. El círculo exterior tiene un diámetro de 175mm. El tamaño de grano “G” se calcula a partir de las tablas 4 y 5 de la Norma ASTM E112. Las cuatro líneas . y debe coincidir con el borde de la imagen de la micrografía para respetar las magnificaciones. ( N A =f N interno+ N interceptado 2 ) N A =granos por mm2 N interno =numero de granos dentro delcirculo N interceptado=numero de granos interceptados por el circulo f =multiplo de Jefffries paraun area de 5000 mm 2 → f =0. M 2 ( M =magnificacion ) Procedimiento de Intersección La imagen de abajo muestra las distintas geometrías utilizadas en la medición del tamaño de grano mediante el procedimiento de intersección.0002.Procedimiento Planimétrico La imagen de abajo muestra en el centro un círculo con una superficie de 5000mm2. 200 o 250 mm de perímetro. Reglas de conteo Una intercepción es un segmento de la línea de ensayo que pasa sobre un grano. Una intersección es un ponto donde la línea de ensayo es cortada por un borde de grano. El método de Hilliard utiliza una circunferencia generalmente de 100. entonces debe anotarse ½ intersección. Una intersección coincidente con la unión de tres granos debe anotarse como 1 1/2.288 L/ M SITUACION PROBLEMA: Como afecta el número de grano y los límites de grano a una columna metálica que soporta un muelle en la bahía. SOLUCION: Cuando en una columna se tienen muchos granos. esta posee mayor resistencia y por tanto mayor capacidad de soportar grandes pesos.643856 log10 N L )−3. Cuando se cuentan intercepciones. Por . Cualquiera de los dos puede contarse con idénticos resultados en un material monofásico. los puntos extremos de la línea de ensayo no son intersecciones y no son contados excepto cuando tocan exactamente un borde de grano.rectas de la imagen corresponden al método de Heyn. Cuando se cuentan intersecciones. debido a que se crean grandes fuerzas entre cada uno de los granos haciendo la columna más fuerte. Las tres circunferencias de la imagen corresponden al método de Abrams (entre las tres suman una longitud de 500mm). N L= Ni G=( 6. los segmentos al final de la línea de ensayo que penetran dentro de un grano. son anotados como media intercepción. pdf Dislocaciones en cristales. tiene gran debilidad frente a la corrosión y el desgaste debido precisamente a los límites de granos que presenta la columna por donde se contamina el material y se va desmejorando.mailxmail.pdf Tamaño de grano: Disponible en línea en: http://www.scribd. Disponible en línea en: http://www. los que pueden representar un gran problema para la columna.utp. perdiendo resistencia.otra parte. al tener muchos granos también se tienen muchos límites de granos.es/adi/UserFiles/File/4000002037/Tema%205.com/cursometalografia/metodos-determinar-tamano-grano Metodo ASTM para determinar número de grano.edu.co/~publio17/temas_pdf/defectos_cristales. Disponible en línea en: http://es. que por el hecho de ser de una bahía se encuentra expuesta a la salinidad y al ambiente.unav.com/doc/233286102/ASTM-E112-TAMANO-DE-GRANO-pdf . BIBLIOGRAFIA Defectos de las estructuras cristalinas. Disponible en línea en: http://www. TRABAJO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES “VECTOR BURGERS Y ASTM” CISTIAN CARAZO ACOSTA DEWYN FIGUEROA FRANCO PRESENTADO A ADALBERTO MATUTE PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA FACULTAD DE INGENIERIA UNIVERSIDAD DE CARTAGENA . Y C COLOMBIA 2014 .CARTAGENA DE INDIAS D.T.