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EJERCICIOS DIAGRAMA DE FASES DE ALEACIONES PARCIALMENTE SOLUBLES EN ESTADO SÓLIDO. PROBLEMA 1 En la figura se muestra el diagrama de fases de las posibles aleaciones del cobre y plata. Se pide: a) Nombrar las líneas y fases del diagrama b) ¿Cómo se llama la aleación con el punto de fusión más bajo?¿Cuál es su composición? c) Estudiar la aleación del 25 % Ag, la composición y cantidad de las distintas fases a 850 ºC, 700 ºC y 200 ºC d) Explicar las transformaciones que ocurrirían en una aleación del 4 % Ag al enfriarla de 1500 ºC a temperatura ambiente. ¿Qué composición tendría cada una de las fases y su cantidad relativa a 800 ºC y 400 ºC?.

1038 ºC 954 ºC

4,5% Ag

780 ºC

100% Cu

90%Ag

71,9

100% Ag

PROBLEMA 2 Un platero dispone de dos lingotes de aleación cobre-plata. Uno de ellos contiene 30 % de Ag y el otro 50 % Ag (porcentajes en masa). Ambos lingotes tienen una masa de 2 kg y se introducen en crisoles separados, en el interior de un horno que puede alcanzar, como máximo, una temperatura de 900º C. Haciendo uso del diagrama de fases del problema anterior, razona: a) ¿Pueden llegar a fundirse totalmente los lingotes? b) ¿Qué cantidad máxima de líquido obtendría en ambos crisoles? c) Cuando el indicador de temperatura del horno marque 800º C, ¿qué masa de sólido quedará todavía por fundirse en cada crisol? El platero busca una aleación de mayor ley (mayor porcentaje en plata). Para ello, extrae con una cazoleta una muestra de líquido de cualquiera de los dos crisoles y la deja enfriar hasta la temperatura ambiente. d) Indica a qué temperatura debería hacer la extracción del líquido del horno para que, al solidificar ambas aleaciones tengan la misma ley y ésta sea máxima.

PROBLEMA 3 Un plomero introduce un crisol, con 12 kg de una aleación Pb-Sn con el 30 % en peso de Sn, en un horno eléctrico que alcanza una temperatura máxima de 183º C. Cuando el horno llega a su temperatura máxima observa que una parte se ha fundido, pero por más tiempo que mantiene la aleación a esta temperatura, no consigue terminar de fundirla. Se pide, teniendo en cuenta el diagrama de fases: a) ¿Qué cantidad máxima de líquido podrá obtener a la temperatura anterior? b) ¿Hasta qué temperatura deberá llegar el horno para conseguir que toda la masa se funda? c) Siguiendo las recomendaciones de su hijo, que estudia Tecnología en bachillerato, le añade al crisol Sn puro, consiguiendo que todo su contenido se funda a temperatura constante de 183º C. ¿Qué masa de Sn ha tenido que añadir al crisol para conseguirlo?