Construir e interpretar el diagrama de fases

GRADO EN INGENIERÍA MECANICA
GRADO EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES
FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE MATERIALES I
ETSII-UNED
ACTIVIDADES DE EVALUACION CONTINUA
TAREA 1
Construir e interpretar el diagrama de fases resultantes del sistema de aleación entre dos metales
A y B

Dos metales A y B con temperaturas de fusión 1000 y 700ºC respectivamente, presentan
insolubilidad total en estado sólido. A800ºC, una fase sólida del sistema, formada por
uno de los metales en estado puro y otra fase en estado de agregación diferente y ambas
con la misma cantidad relativa se transforman totalmente en una nueva fase A2B. Una
aleación del sistema a 501ºC se encuentra formada por dos fases en una relación de 5:1
y a 499ºC posee dos constituyentes en la misma relación anterior, siendo la composición
deuno de ellos del 70%B. Ma(A)=40, Ma(B)=20

a) Construir el diagrama de fase binario del sistema A-B

b) Definir todas las fases presentes, curva de líquidos y sólidos y transformaciones
existentes

c) Estudiar la evolución microestructural durante el enfriamiento de las siguientes
aleaciones:
30%B, calculando la cantidad relativa de las fases a 801, 501 y 10ºC
50%B, calculando lacantidad relativa de las fases y constituyentes estructurales
a temperatura ambiente.
90%B, calculando la cantidad relativa de los constituyentes estructurales a
temperatura ambiente.

d) Esquematizar todas las posibles microestructural del sistema

A) CONSTRUIR EL DIAGRAMA DE FASES BINARIO DEL SISTEMA A-B

B) DEFINIR FASES EXISTENTES, LINEA DE LIQUIDOS Y SOLIDOS Y TRANSFORMACIONES:FASES: El diagrama muestra 6 áreas fácilmente distinguidas;
*La primera área es la situada por encima de la línea de líquidos y se compone de una sola fase (solución liquida homogénea) ya que los 2 metales son completamente solubles en estado liquido.
*La segunda área se encuentra encerrada en la región A-B-H y esta se compone por 2 fases, una en estado sólido (cristales de A) y una faseliquida compuesto por A y por B.
*La tercera área la componen 2 fases y está situada por debajo de la línea de sólidos cercada por los puntos B-C-D; una de las fases es cristales sólidos de A y la otra fase es A2B en estado sólido también.
*La cuarta área está encerrada entre la línea de líquidos y la de sólidos, en los puntos C-D-H-E y se compone de 2 fases una en estado liquido (mezcla de A y B) yotra fase en estado sólido (A2B).
*La quinta área esta encerrada entre la línea de líquidos y la línea de sólidos en los puntos E-F-G y la componen 2 fases una de ellas es solida compuesta con cristales del metal B y otra fase liquida compuesta por una mezcla de A y B.
*La sexta y última área es la que esta por debajo de la línea de sólidos en los puntos D-E-F y la componen 2 fases; una en estadosólido compuesto por cristales puros de B y la otra fase solida A2B.
CURVAS: en el siguiente diagrama se diferencian fácilmente la curva de liquido y la de solido:
*La curva o línea de líquidos del diagrama es la que obtenemos al unir los puntos A-H-E-G sobre la cual solo tenemos una fase en estado liquido.
*La curva de solido es la que obtenemos cuando unimos los puntos A-B-C-D-E-F-G y pordebajo de la cual solo tenemos compuestos o metales en estado sólidos.
TRANSFORMACIONES: en nuestro diagrama nos encontramos con 2 transformaciones; una la que se produce a 800ºc de la cual obtenemos el compuesto A2B y la otra es la transformación isotérmica a 500ºc que nos da el punto eutéctico.

C) EVOLUCION MICROESTRUCTURAL:

30%B:
*En cada uno de los puntos a distinta temperatura laaleación muestra 2 fases; siendo en el punto 1º la primera fase cristales sólidos de A y la segunda una fase en estado liquido mezcla de A y B en estado liquido; en el punto 2º nos encontramos otras 2 fases la primera en estado liquido mezcla de A y B y la otra una fase solida A2B y en el 3º y último punto tenemos otras 2 fases, las dos solidas una es A2B y la otra es una fase solida de cristales...