SISTEMAS DE DESLIZAMIENTO

Sistemas de Deslizamiento

La estructura cristalina, a pesar de ser una unión repetida de iones, átomos y moléculas bajo un patrón definido, es capaz de presentar una serie de defectos cristalográficos o irregularidades llamadas Dislocaciones. La presencia de estos defectos puede influenciar en gran manera a las propiedades mecánicas de un material. Las Dislocaciones se originan cuando un esfuerzo es aplicado sobre la estructura cristalina, desplazado los átomos de dicha estructura y existiendo la posibilidad de que ocurra una deformación permanente.

Ejemplo de Dislocacion Cristalina

La dirección y magnitud de las distorsiones ocasionadas por una dislocación pueden ser representadas mediante el Vector de Burgers . La magnitud y dirección de dicho vector es mucho mas fácil de apreciar si se inicia el análisis a partir de la estructura cristalina perfecta, es decir, sin deformaciones. En dicha estructura, puede trazarse un rectángulo cuyas medidas son múltiplos enteros de "a" (Largo de arista de celda unitaria). Cuando este rectángulo es trazado, puede introducirse la dislocación, la cual tendrá un efecto deformador no solamente sobre la red cristalina, sino también sobre el rectángulo. La dislocación originara la rotura de dicho rectángulo originando una figura abierta, siendo necesario un vector adicional para cerrar la figura. Dicho vector es el vector de Burgers.

DESLIZAMIENTO

Es el proceso por el cual se produce deformación plástica por el movimiento de dislocaciones. Debido a una fuerza externa, partes de la red cristalina se deslizan respecto a otras, resultando en un cambio en la geometría del material. Dependiendo del tipo de red, diferentes sistemas de deslizamiento están presentes en el material.

Estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC)

El deslizamiento en cristales BCC ocurre también en el plano de menor vector de Burgers; sin embargo, a diferencia de en los FCC, no hay auténticos planos de empaquetamiento compacto en las estructuras BCC. Por consiguiente, un sistema de deslizamiento en BCC requiere calor para activarse. Algunos materiales BCC (α-Fe por ejemplo) pueden contener hasta 48 sistemas de deslizamiento. Existen seis planos de deslizamiento del tipo {110}, cada uno con direcciones <111> (12 sistemas). Además, hay 24 planos {123} y 12 planos {112}, cada uno con una dirección <111> (36 sistemas, haciendo un total de 48) que, aunque no tienen exactamente la misma energía de activación que los planos {110}, esta es tan cercana que se pueden aproximar como equivalentes para todos los propósitos prácticos

Los metales elementales que se encuentran en la estructura BCC incluyen al litio, sodio, potasio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, rubidio, niobio, molibdeno, cesio, bario, tantalio, tungsteno, radio y europio. Entre los materiales compuestos con estructura cristalina BCC se encuentran los haluros de cesio, a excepción del CsF.

Estructura cúbica centrada en las caras (FCC)

El deslizamiento en cristales cúbicos con centro en las caras ocurre en el plano de empaquetamiento compacto, el cual es del tipo {111} y se da en la dirección <110>. En el diagrama, el plano específico y su dirección de deslizamiento son (111) y [110] respectivamente. Dadas las permutaciones de los tipos de planos de deslizamiento y los tipos de dirección, los cristales FCC tienen 12 sistemas de deslizamiento.  En la red FCC, la norma del vector de Burgers, b, que coincide con la mínima distancia entre dos puntos de la red, puede ser calculada usando la siguiente ecuación: