MANUAL DE DIFFUSION Javier Esclapés Mercedes LLorens
Título: Manual de DIFFUSION (Asistente Didáctico sibre el Fenómeno de la Difusión Atómica en sólidos Autor: Fco Javier Esclapés Mercedes Llorens ISBN: 978-84-8454-723-5 Depósito legal: A 1031 2008 Edita: Editorial Club Universitario Telf.: 96 567 61 33 C/. Cottolengo, 25 San Vicente (Alicante) www.ecu.fm Printed in Spain Imprime: Imprenta Gamma Telf.: 965 67 19 87 C/. Cottolengo, 25 San Vicente (Alicante) www.gamma.fm gamma@gamma.fm Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética o cualquier almacenamiento de información o sistema de reproducción, sin permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.
No basta saber, se debe también aplicar, No es suficiente querer, se debe también hacer (Johan Wolkgang Goethe)
ÍNDICE 1. INSTALACIÓN DEL PROGRAMA... 5 2. BIENVENIDA AL PROGRAMA... 9 3. ENTORNO DEL PROGRAMA... 11 4. MANUAL DE INSTRUCCIONES DEL PROGRAMA... 13 4.1. Difusión... 13 4.2. Resolución de problemas... 16 4.2.2. Análisis de la temperatura en la difusión... 23 4.3. Taller interactivo... 26 4.3.1. Factores que influyen en la difusión... 27 4.3.2. Selección de tratamientos térmicos superficiales... 31 5. EJEMPLOS DE APLICACIÓN... 41 5.1. Ejemplo 1. Problema sobre la influencia del tiempo en tratamientos térmicos... 41 5.2. Ejemplo 2. Cálculo de la concentración de carbono en la superficie... 47 5.3. Ejemplo 3. Problema de difusión en una oblea de silicio... 50 5.4. Ejemplo 4. Cálculo del valor del coeficiente de difusión... 53 5.5. Ejemplo 5. Cálculo de la energía de activación... 55
6. BASE CIENTÍFICA DEL PROGRAMA... 59 6.1. Introducción al fenómeno de la difusión... 59 6.2. Mecanismos de difusión... 60 6.2.1. Difusión por vacantes... 60 6.2.2. Difusión intersticial... 62 6.3. Difusión en estado estacionario... 63 6.4. Difusión en estado no estacionario... 66 6.5. Factores que influyen en la difusión... 69 6.5.1. Sustancias que difunden... 69 6.5.2. La temperatura... 70 6.5.3. Diagramas de equilibrio... 71 6.6. Tratamientos térmicos superficiales... 73 6.6.1. Cementación... 74 6.6.2. Nitruración... 80 6.6.3. Carbonitruración... 81 6.6.4. Cianuración... 82 6.6.5. Cromado... 82 6.6.6. Sulfonitruración... 83 6.6.7. Otros tratamientos... 83 6.7. Enfoque del programa respecto la base científica... 84 BIBLIOGRAFÍA... 87
Instalación del programa 1. INSTALACIÓN DEL PROGRAMA El paquete del programa DIFFUSION contiene los archivos necesarios para la instalación de la aplicación. Previamente a la instalación de la aplicación, se recomienda leer el archivo de texto Instalacion.txt para así solventar posibles fallos futuros de incompatibilidad entre el sistema operativo del usuario y el programa DIFFUSION. Paquete Instalacion.txt Documento de texto 1 kb El archivo de texto Instalación nos da la bienvenida al mismo tiempo qué nos indica que archivo pondrá en acción la instalación del programa. Elementos dentro de la carpeta Paquete Seguidamente, nos disponemos a instalar el programa DIFFU- SION. Para ello debemos hacer doble clic sobre el archivo Setup.exe, tal y como nos indica el archivo de instalación. Instalar Copiando archivos, espere. Procesando stdole2.tlb (5 de 9) Inicio de la instalación 7 Diffusion. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Fco. Javier Esclapés Mercedes LLorens Automáticamente se inicia la instalación de DIFFUSION, en la cual un asistente de instalación nos irá pidiendo datos acerca de dónde queremos instalar el programa o si deseamos actualizar algún archivo interno de nuestro propio sistema. Instalación de DIFUSSION Inicie la instalación; para ello, haga click en el botón que aparece abajo Haga click en ese botón para instalar el software de DIFFUSION en el directorio de destino especificado Directorio: C:\Archivos de programa\proyecto1\ Cambiar directorio Salir En cualquier momento podremos salir de la instalación, ya sea pulsando el botón SALIR (situado en la zona inferior de la ventana) o el botón CERRAR (situado en el extremo superior izquierdo). Para instalar el software de DIFFUSION, pulsamos sobre el botón de instalación (el cual se visualiza con el icono típico de instalación). La ventana de instalación que vemos en la imagen superior, nos ofrece la posibilidad de cambiar el directorio en el que se ubicarán los archivos del programa. DIFFUSION - Elegir grupo de programas El programa de instalación agregara los elementos al grupo mostrado en el cuadro Grupo de programa. Puede escribir un nombre de grupo nuevo o seleccionar uno de la lista Grupos existentes Grupo de programas: DIFFUSION Grupos existentes: Accesorios DIFFUSION Inicio WinRAR Continuar Cancelar Tendremos que elegir el grupo de programas en el que se encon- 8 DIFFUSION. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Instalación del programa trará DIFFUSION. Cuando queramos abrir el programa (si no hemos creado un acceso directo en nuestro escritorio) tendremos que ir al botón INICIO de Windows, en la barra de tareas, y del desplegable de programas elegir el grupo que le asignemos a DIFFUSION en la instalación. Por defecto, la instalación nos crea un grupo de programas llamado como el software que estamos instalando. Podemos optar por esta opción por defecto. Instalación de DIFFUSION Archivo de Destino: C:\WINDOWS\system32\CMDLGES.DLL 74 % Cancelar El programa de instalación proseguirá, ahora sí, instalando definitivamente la aplicación DIFFUSION en nuestro sistema. Posiblemente aparezca algún cuadro de diálogo en el que el programa de instalación nos indique la posibilidad de sobrescribir un archivo existente. El usuario será el que decida entre actualizar o no un archivo de su propio sistema. Instalación de DIFFUSION La instalación de DIFFUSION ha finalizado correctamente Aceptar Tras unos segundos de espera, el asistente de instalación nos devolverá este mensaje. En él nos certifica que el programa ha sido 9 Diffusion. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Fco. Javier Esclapés Mercedes LLorens instalado correctamente. Para salir de la instalación ya completada pulsaremos el botón ACEPTAR. DIFFUSION DIFFUSION Finalizada la instalación podemos comprobar si realmente la aplicación DIFFUSION se encuentra donde la ubicamos para utilizarla. Como vemos en la imagen, el acceso se colocó dentro del botón INICIO, en el desplegable de PROGRAMAS. Ya podemos utilizar la aplicación DIFFUSION. 10 DIFFUSION. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Bienvenida al programa 2. BIENVENIDA AL PROGRAMA La aplicación nos da la bienvenida presentando su nombre, logotipo, función, autor e intermediario. Se trata de un asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos, de ahí que sea denominado DIFFUSION. La aplicación se presenta con un logotipo de gran dinamismo. Pretende transmitir el efecto de movilidad de los átomos dado en los mecanismos de difusión. El carácter del programa es fundamentalmente didáctico, siendo el entorno gráfico el que le confiere al fenómeno de la difusión un carácter más amable, familiarizándose con el usuario (en este caso, suponemos ingeniero o ingeniero técnico) desde antes de comenzar a usar el programa (psicología-ergonomía). Presentación DIFFUSION Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos Fco. Javier Esclapés Jover Mercedes LLorens Nicolau Captura de la ventana de inicio o bienvenida a la aplicación Haciendo un clic sobre la pantalla de inicio, accedemos a la primera pantalla de la aplicación (ver apartado siguiente). En el caso de no desear pasar a esa primera ventana, para salir de la aplicación, se pinchará el botón de CANCELAR (x) situado en la barra de título a la derecha (zona superior de la pantalla). 11 Diffusion. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Fco. Javier Esclapés Mercedes LLorens El asistente DIFFUSION se compone de bloques principales, más la pantalla de inicio o bienvenida y la ayuda de la propia aplicación, los cuales iremos desglosando en los siguientes apartados. 12 DIFFUSION. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos
Entorno del programa 3. ENTORNO DEL PROGRAMA El entorno del programa es de tipo Windows, es decir, progresivamente irán apareciendo ventanas según los botones que seleccionemos y datos que vayamos introduciendo. Barra de Título Botón Cerrar Inicio Situación del usuario en el programa Bloques temáticos Área de trabajo del programa Fco Javier Esclapés Jover PFC - Ingeniería de Materiales Elementos de la pantalla general del programa Dependiendo del bloque temático que escojamos el entorno del asistente variará, en función del contenido y objetivo final de los mismos. Cada uno de los bloques temáticos nos ofrece la siguiente asistencia: 13 Diffusion. Asistente didáctico sobre el fenómeno de la difusión atómica en sólidos