Solidificación

La solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura. Es el proceso inverso a la fusión. Ejemplo de esto es cuando metes al congelador agua como la temperatura es muy baja esto hace que se haga hielo, o en pocas palabras en solido.

En general, los compuestos disminuyen de volumen al solidificarse, aunque no sucede en todos los casos; en el caso del agua aumenta.

En metalurgia

En general, los productos metálicos se originan en una primera etapa en estado liquido, luego del cual se pasa al estado sólido mediante moldes o por colada continua. El proceso de solidificación es determinante para la calidad del producto final, porque si el material queda defectuoso en esta etapa, será muy difícil efectuar las correcciones en el procesamiento posterior. Si el metal no se encuentra bien líquido, será difícil solidificarlo, ahora, si el metal esta bien "licuado" transformarlo en el metal que nosotros conocemos (sólido), va a ser mucho más fácil. El metal no siempre es perfecto como lo vemos, osea, no siempre es liso, duro, por lo general gris, etc., cuando esta en estado líquido es negro y como acabo de decir es líquido, por lo tanto el proceso lleva mucho tiempo.

Solidificación de Metales

La solidificación de metales y aleaciones es un importante proceso industrial ya que la mayoría de los metales se funden para moldearlos hasta una forma acabada o semiacabada. En general, la solidificación de un metal o aleación puede dividirse en las siguientes etapas:

1. Formación de núcleos estables en el fundido (nucleación). Para ello los embriones iniciales de sólido crecen y proporcionan núcleos (si éstos no se crearan el sólido embrionario se volvería a fundir).

2. Cristalización o crecimiento del núcleo en las tres direcciones del espacio en las dentritas para dar origen a cristales.

3. Formación del grano: Los cristales anteriores van dando origen a una estructura granular que se junta con la que proviene de otro lugar en los límites de grano.

El aspecto que cada grano adquiere después de la solidificación del metal depende de varios factores, de entre los que son importantes los gradientes térmicos. Los granos denominados equiaxiales, son aquellos en que su crecimiento ha sido igual en todas las direcciones.

Los dos mecanismos principales por los que acontece la nucleación de partículas sólidas en un metal liquido son: nucleación homogénea y nucleación heterogénea.

Nucleación homogénea: se considera en primer lugar la nucleación homogénea porque es el caso más simple de nucleación. Esta se da en el líquido fundido cuando el metal proporciona por sí mismo los átomos para formar los núcleos.

Nucleación heterogénea: en este caso la nucleación sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente que lo contiene, impurezas insolubles, u otros materiales estructurales.

Véase también

• Cambio de estado
• Estado de agregación
• Fusión
• Punto de fusión