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REACCION EUTECTICA

La reacción eutéctica constituye la transformación de solidificación completa del líquido. Este tipo de reacción corresponde a un punto fijo en el diagrama de fases, es decir, ocurre a una temperatura y composición determinada, y dicho punto posee cero grados de libertad (ver Regla de las fases de Gibbs). A partir de una muestra sólida, a cualquier composición distinta de la eutéctica, la muestra no fundirá completamente independientemente de la temperatura a la que nos encontremos. En el caso particular de la aleación Pb-Sn, podemos ver en la figura que dicho punto eutéctico ocurre para una temperatura T=183ºC y para una composición del sistema de 61.9% de Sn.

Evolución de la microestructura a la composición eutéctica, con la temperatura

Asimismo, podemos observar que la microestrucrura que proviene de la reacción eutéctica es muy característica. Consiste en una estructura laminada en la que los dos componentes de la aleación A puro y B puro, se disponen en capas alternadas. En este tipo de reacción incluso durante el enfriamiento lento de la muestra con composición eutéctica a la temperatura eutéctica, el sistema debe transformarse desde el estado líquido al estado sólido con relativa rapidez. La limitación existente en el tiempo disponible para la transformación evita una difusión significativa. La segregación de los átomos de A y B (que se encontraban mezclados de forma aleatoria en el estado líquido) en fases sólidas distintas debe llevarse a cabo, por consiguiente, a corta escala. Aparecerán en general distintas morfologías para los distintos sistemas eutécticos, pero siempre que sean estables, por lo general, tendrán tamaño de grano fino.

Microfotografía de la estructura resultante de la transformación eutética

La siguientes microfotografías fueron obtenidas en el laboratorio por alumnos de prácticas:

Ambas fotográfias pertenecen al punto eutéctico de la aleación Pb-Sn ( 33% de Sn )

Estructura y propiedades de los materiales Q.I Mara González Enríquez

I.M.I 5° semestre

ALEACIONES METALICAS Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales o de metales con metaloides. Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico. Aleaciones eutécticas

La aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas. Constituyen una excepción del proceso general de solidificación de las aleaciones. Una aleación eutéctica tiene una composición particular en la cual las temperaturas solidus y liquidus son iguales. En consecuencia, la solidificación ocurre a una temperatura constante, y no en un rango de temperaturas como los demás tipos de aleaciones. Las aleaciones plomo estaño no se usan en fundición; las composiciones de Pb-Sn cercanas al punto eutéctico se usan para soldadura blanda eléctrica donde el bajo punto de fusión es una ventaja. Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi

exclusivamente para la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón. El aluminio-silicio (11.16% Si) y el hierro fundido (4.3 % C) son ejemplos de aleaciones eutécticas que se usan en fundición. Se utiliza profusamente para piezas moldeadas de pequeño espesor, como por ejemplo, cárteres de motores de explosión, radiadores, aparatos eléctricos, etc. Su interés se fundamenta en que su temperatura de solidificación es baja 577ºC; presenta muy buena colabilidad por tratarse de una eutéctica; por solidificar a temperatura constante, no existirá ningún tipo de segregación, ni mayor ni menor; la contracción que experimenta en el paso del estado líquido al estado sólido es pequeña, del 11‰, es decir que, prácticamente, su rechupe es casi nulo; y no tiene riesgo de agrietamiento en caliente porque, en parte, su intervalo de solidificación es constante y, por consiguiente, no se presta a la presencia de microrrechupes. Por otra parte, también el Si favorece ese comportamiento a la no fisuración en caliente. Sin embargo, la eutéctica presenta la particularidad, observando el diagrama de equilibrio, de ser una eutéctica anormal.

Aleaciones peritécticas Una reacción peritéctica se produce cuando se mezclan un líquido y un sólido para generar un nuevo sólido.