Avanzados

MATERIALES AVANZADOS
Federico Sequeda
Cristhian Roldan - 0748800

Diagrama de fase:
Son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones. La mayoría de los diagramas de fase han sido construidos según condiciones de equilibrio (condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas por ingenieros ycientíficos para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas de fases más comunes involucran temperatura versus composición.
Los materiales en estado solido pueden estar formados por varias fases. La combinación de estas fases define muchas de las propiedades que tendrá el material.
Por esta razón, se hace necesario tener una herramienta teórica que permitadescribir las fases que estarán presentes en el material. Esa herramienta teórica se llama diagrama de fase.
Las fases solidas en un material tienen las siguientes características:
* Los átomos que forman la fase tienen la misma estructura o arreglo atómico.
* La fase tiene la misma composición química en todo su volumen.
* Presenta las mismas propiedades físicas.
* Posee unainterface definida con su entorno.
Los materiales puros solamente poseen una fase. Las aleaciones pueden poseer dos o más fases presentes al mismo tiempo. Una solución no es más que la mezcla de dos o más elementos químicos. Un diagrama de fase es un “mapa” que describe las fases presentes en un material en función de variables termodinámicas.
Un diagrama de fase es también conocido como un diagrama deequilibrio o constitucional, muestra las relaciones entre la temperatura, la composición y las fases presentes en un sistema particular de aleación, bajo condiciones de equilibrio. El equilibrio significa que el estado de un sistema se mantiene constante a lo largo de un periodo indefinido de tiempo. La palabra constitucional indica las relaciones entre la estructura, la composición y laformación física de la aleación.

Hay puntos y líneas en estos diagramas importantes para su caracterización:
* Línea de líquidus, por encima de la cual solo existen fases líquidas.
* Línea de sólidus, por debajo de la cual solo existen fases sólidas.
* Línea eutéctica y eutectoide. Son líneas horizontales (isotermas) en las que tienen lugar transformaciones eutécticas y eutectoides,respectivamente.
* Línea de solvus, que indica las temperaturas para las cuales una disolución sólida (α) de A y B deja de ser soluble para transformarse en (α)+ sustancia pura (A ó B).
Al  trabajar con los diagramas de equilibrio se debe tener en cuenta algunas definiciones de palabras como lo son micro-estructura, fase, componente, solución solida y limite de solubilidad.
Micro-estructura:Las propiedades mecánicas y físicas de un material dependen de su micro-estructura. Esta puede consistir en una “simple” estructura de granos iguales en un metal o cerámica pura, o en una mezcla más compleja de distintas fases.
Fase: Porción homogénea de un sistema que tiene características físicas y químicas uniformes: un material puro, un sólido, un líquido o un gas. Si una sustancia sólida,puede existir en dos o más formas (por ej., puede tener tanto la estructura FCC como la BCC), cada una de estas estructuras es una fase diferente.
Componente: Un elemento y/o compuesto que forma parte de una aleación.
Para comprender el significado de fase y componente tenemos un ejemplo muy sencillo: Mezcla agua hielo 0°C: tiene un componente: Agua y dos fases: sólido y líquido.Solución Sólida: Mezcla de átomos de dos tipos diferentes: uno mayoritario, que es el disolvente y otro minoritario, que es el soluto. Los átomos del soluto ocupan posiciones sustitucionales o intersticiales en la red del disolvente y se mantiene la estructura cristalina del disolvente puro.
Límite de Solubilidad: En muchas aleaciones y para una temperatura específica, existe una concentración máxima de...