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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Industrial Departamento de Ciencias e Ingeniería de Materiales Carrera de: Licenciatura en Ingeniería Industrial Grupo: 1II131 Lab. B Asignatura de: Ciencias de los Materiales Instructora: Giuliana Lecaro “Diagramas de fase” Realizado por: Elsy Parra Ian Vargas Ernesto Gardié

8-947-981 8-952-203 20-70-4434

1. INTRODUCCIÓN Los diagramas de fase son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y/o composiciones. Para un sistema binario de composición y temperatura conocidas en estado estable existen tres (3) tipos de información disponibles: Fases presentes. Composiciones de estas fases. Porcentajes o fracciones de las fases. 2. OBJETIVO GENERAL (a) Ser introducido a los conceptos de diagrama de fase para entender mejor la microestructura de los materiales. (b) Aplicar los conocimientos recibidos para resolver problemas. 3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS (a) Dibujar diagramas de fase simples como los sistemas binarios isomórficos y eutécticos. (a) Determinar, dado un diagrama binario, la composición de una aleación su temperatura y asumiendo que el material está en equilibrio, distintas propiedades de esta. Procedimiento: Resuelva los siguientes problemas: 1.La figura presenta el diagrama de fase del sistema binario Cu-Ni. Una aleación de composición 70 wt.% Ni y 30 wt.% Cu se calienta lentamente de una temperatura de 1300°C (2370)

Responda las a) ¿A qué temperatura se forma la primera fase líquida? R) se formaría a partir de la temperatura de 1345 Co.

siguientes

b) ¿Cuál es la composición de la fase líquida? R) su composición en α (70 Ni – 30 Cu) y en L (58 Ni – 42 Cu). c) ¿A qué temperatura ocurre el derretimiento completo de la aleación? R) el derretimiento completo de la aleación ocurriría a los 1380 Co. d) ¿Cuál es la composición del sólido que queda antes de el derretimiento completo? R) la composición de este solido seria de α (81 Ni – 19 Cu) y en L (70 Ni – 30 Cu). e) Para esta misma aleación a 1350°C encuentre: *Fases Presentes *Composición de las fases *Porcentaje de cada fase

R)

preguntas:

2. Dibuje el diagrama de equilibrio binario e isomorfo de una combinación de dos elementos imaginarios A y B sabiendo que: Elemento

A

B

Punto de fusión en estado puro

1765°C

904°C

3. Investigue los siguientes términos: ●

Eutéctica: es una mezcla de varios componentes con punto de fusión (solidificación) o punto de vaporización (licuefacción) mínimo, inferior al correspondiente a cada uno de los componentes en estado puro. Esto ocurre en mezclas que poseen alta estabilidad en estado líquido, cuyos componentes son insolubles en estado sólido. Se aplica a la mezcla de cuerpos sólidos, cuya fusión se realiza a una temperatura constante.

●

Eutectoide: Se trata de una reacción reversible e isoterma, en la que una solución sólida, durante el enfriamiento, se convierte en dos o más sólidos (dependiendo del número de componentes de la solución sólida), íntimamente mezclados. Para que se dé la reacción eutectoide, se necesita una determinada composición y temperatura. En el caso de los aceros, el punto eutectoide se da para una temperatura de 723ºC y un contenido en carbono de 0.89%. En el caso de las fundiciones, el punto eutectoide queda modificado por el porcentaje en silicio de la siguiente forma: Ceutectoide = 0.98- %Si /9.

●

Peritéctica: Reacción isotérmica reversible de una fase líquida con una sólida, produciéndose una nueva fase sólida en el enfriamiento. Es la fusión entre un sólido y un líquido que da como resultante otro sólido, pero la condición peculiar de este es que no es un sólido completo o con las mismas características que los solido ideales, sino que este es un sólido incongruente.

●

Monotéctica: Un liquido reacciona dando lugar a un solido y a otro liquido de composición diferente.

●

Monotectoide: Un solido reacciona dando otro solido y el solido inicial con distinta composición.

●

Sintéctica: Dos líquidos de distinta composición reaccionan dando lugar a un sólido.

●

Catatéctica: Un sólido reacciona descomponiéndose en un liquido y otro solido de distinta composición.

BIBLIOGRAFÍA Materials Science And Engineering: An Introduction, 9th Edition [William D. Callister, David G. Rethwisch]