Las inclusiones son pequeñas partículas no metálicas que están presentes en una matriz metálica. Pueden tener un impacto significativo en las propiedades del metal, tanto positivas como negativas. Aquí hay un desglose de cómo las inclusiones afectan diferentes propiedades del metal:
1. Propiedades mecánicas:
* Fuerza y dureza: Las inclusiones pueden actuar como agentes de refuerzo Al aumentar la fuerza y la dureza del metal. Esto sucede porque las inclusiones resisten la deformación y actúan como obstáculos para la dislocación del movimiento, lo que dificulta que el metal se deforma.
* Ductilidad: Por otro lado, las inclusiones también pueden reducir la ductilidad actuando como concentradores de estrés. Esto puede conducir a una falla prematura bajo estrés.
* Hardidad: El efecto de las inclusiones sobre la resistencia depende de su tamaño, forma y distribución. Las inclusiones grandes y agudas pueden actuar como sitios de iniciación de grietas y reducir la dureza. Las inclusiones pequeñas y redondas a veces pueden mejorar la dureza al obstaculizar la propagación de grietas.
* Resistencia a la fatiga: Las inclusiones también pueden afectar negativamente la resistencia a la fatiga. El efecto de concentración de estrés puede conducir a grietas de fatiga localizadas, reduciendo la vida de fatiga del metal.
2. Propiedades físicas:
* Conductividad eléctrica: Las inclusiones pueden reducir la conductividad eléctrica . Esto se debe a que actúan como barreras para el flujo de electrones.
* Conductividad térmica: Similar a la conductividad eléctrica, las inclusiones también pueden reducir la conductividad térmica.
* densidad: Las inclusiones pueden aumentar la densidad del metal. La extensión del aumento de la densidad depende de la diferencia de densidad entre el metal y el material de inclusión.
* Propiedades magnéticas: Las inclusiones pueden afectar las propiedades magnéticas de un metal. Por ejemplo, las inclusiones de materiales ferromagnéticos pueden aumentar la permeabilidad magnética de un metal no magnético.
3. Otras propiedades:
* Machinabilidad: Las inclusiones pueden hacer que un metal sea más difícil de mecanizar . Esto se debe a que las inclusiones pueden causar el desgaste de la herramienta y romper la vanguardia.
* Soldabilidad: Las inclusiones también pueden afectar la soldabilidad. Pueden actuar como obstáculos para el flujo de metal fundido, lo que dificulta lograr una buena soldadura.
* Resistencia a la corrosión: El efecto de las inclusiones sobre la resistencia a la corrosión es complejo y depende de la naturaleza de la inclusión y el medio ambiente. Algunas inclusiones en realidad pueden mejorar la resistencia a la corrosión , mientras que otros pueden hacer que el metal sea más susceptible a la corrosión.
Ejemplos:
* acero: Las inclusiones de óxido en el acero pueden actuar como concentradores de estrés, reduciendo la ductilidad y la dureza. Sin embargo, también pueden aumentar la fuerza y la dureza.
* Aluminio: Las inclusiones de sílice en aluminio pueden conducir a la desgarro caliente durante la fundición.
* Titanium: Los carburos en el titanio pueden mejorar la fuerza y la dureza, pero también pueden reducir la ductilidad y la dureza.
Controlaciones de inclusiones:
Es importante controlar la formación y distribución de inclusiones durante el proceso de fabricación. Esto se puede lograr utilizando técnicas adecuadas de fusión y fundición, agregando desoxidantes y usando materias primas limpias.
En resumen:
Los efectos de las inclusiones en las propiedades del metal son multifacéticos y dependen de su naturaleza, tamaño, forma y distribución. Comprender estos efectos es crucial para elegir los materiales y procesos de fabricación adecuados para aplicaciones específicas.
