Contents

1 Cip and Ciop 21.1 Reazioni di precipitazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Trasformazioni eutettoidiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 Reazioni di ordinamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4 Trasformazioni massive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.5 Trasformazioni polimorfiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

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Chapter 1

Cip and Ciop

Le trasformazioni che riguardano l’austenite sono per la maggior parte di tipo diffusivo: prevedono unmeccanismo di movimento atomico a lungo raggio.

In una lega metallica, dato un atomo che costituisce la matrice, esistono:

• Atomi sostituzionali : essi vanno a sostituire un atomo nella matrice del materiale;

• Atomi interstiziali : si trovano negli ”interstizi” lasciati liberi all’interno della cella cristallina (atomi dipiccole dimensioni che non inducono una deformazione eccessiva nella cella cristallina; esempi di quetatipologia di atomi sono il Carbonio, l’Azoto, il Boro ecc.).

OSS : atomi di natura interstiziale o sostituzionale daranno origine rispettivamente a diffusioneinterstiziale(movimento fra gli interstizi) o sostituzionale (movimento di vacanze reticolari).

Le reazioni che possono avvenire in un materiale si classificano in gruppi:

1. Reazioni di precipitazione;

2. Trasformazioni eutettoidiche;

3. Reazioni di ordinamento;

4. Trasformazioni massive;

5. Trasformazioni polimorfiche.

1.1 Reazioni di precipitazione

In queste reazioni si parte da una soluzione sovrassatura di un elemento (soluto), arrivando a produrreuna matrice che abbia rilasciato parte di questo soluto per ottenere una composizione pi vicina a quella diequilibrio, e contestualmente tale soluto dar origine ad un precipitato (ricco di soluto stesso quindi); taleprecipitato pu risultare stabile (previsto dal diagramma di fase ossia possiede una situazione di minimoenergetico), ma pu essere anche metastabile (precipitato di transizione, destinato a divenire un prodotto pistabile se opportunamente attivato).

1.2 Trasformazioni eutettoidiche

Prevedono la trasformazione di una fase (solida) in due fasi solide contemporaneamente;

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OSS : le reazioni di precipitazione e le trasformazioni di tipo eutettoidico sono trasformazionia lungo raggio, perch entrambe prevedono un cambiamento di composizione: affinch la faseprodotto presenti una composizione differente dalla fase parente, necessario che gli atomidiffondano su di una distanza significativa. Le altre tre trasformazioni che verranno descrittenel seguito possono invece prendere luogo in assenza di variazioni di composizione.

1.3 Reazioni di ordinamento

Una fase α’ (disordinata) si trasforma in una fase α di ugual composizione con ordinamento differente.

1.4 Trasformazioni massive

Si produce una fase α partendo da una fase β (α ha la stessa struttura di β, ma presenta una diversa strutturacristallografica).

1.5 Trasformazioni polimorfiche

Riguardano sistemi multicomponenti: si assiste ad una trasformazione in cui non cambia la composizione mala struttura cristallografica (differenti strutture cristallografiche presentano diversa stabilit al variare dellatemperatura).Alla base di una trasformazione di fase c’ sempre una diminuzione dell’energia libera del sistema; affinch latrasformazione avvenga, essa deve essere accompagnata da una riduzione dell’energia libera (∆G < 0). Ladifferenza fra l’energia libera dei reagenti e quella dei prodotti la forza motrice della trasformazione; inoltre,affinch possa avvenire la reazione, si deve passare per uno stato attivato: necessario fornire dell’energia alsistema per fargli superare una barriera di attivazione che costituisce un ostacolo alla trasformazione stessa;pi alta la barriera di attivazione, pi complicata sar, nella pratica, tale trasformazione: da un punto di vistaenergetico la trasformazione pu avvenire se vi la diminuzione di G (energia libera di Gibbs), tuttavia da unpunto di vista pratico essa pu non avvenire perch cos lenta che ai fini pratici non se ne vedranno mai glieffetti.

OSS : la barriera di attivazione legata alla cinetica di reazione: maggiore la differenza fral’energia di attivazione e quella dei reagenti, minore Fig.1.1 sar la cinetica del processo.

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Figure 1.1: Curva non mi ricordo di cosa

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