diagrama de fase

DIAGRAMAS DE FASE

El diagrama de equilibrio indicara los cambios estructurales debidos a la variación de temperatura y composición, el diagrama es, esencialmente, una representación grafica de un sistema de aleación.

Coordenadas de los diagramas de fase: se grafican con la temperatura (en grados centígrados o Fahrenheit), como la ordenada y la composición de la aleación (como porcentaje enpeso), como la abscisa. La conversión de porcentaje en peso a porcentaje atómico puede hacerse por:

Porcentaje atómico de A
Porcentaje atómico de B
Donde: M= peso atómico del metal A
N= peso atómico del metal B
X= porcentaje en peso del metal A
Y= porcentaje en peso del metal B.

Métodos experimentales: para construir diagramas de equilibrio se determinanexperimentalmente, los más comunes son:

Análisis térmicos: es el método que más se emplea, este método es el mejor para determinar la temperatura de solidificación inicial y final. Los cambios de fase ocurren solo en el estado sólido generalmente comprenden pequeños cambios de calor.
Metalográficos: consiste en calentar muestras de una aleación a diferentes temperaturas, esperando que el equilibrio seestablezca, y entonces se enfrían, es el método mas adecuado para verificar un diagrama.
Difracción de rayos X: este mide las dimensiones de la red, indicara la aparición de una nueva fases, ya sea por el cambio en las dimensiones de la red o por la aparición de una nueva estructura cristalina. Este es sencillo, preciso y útil para determinar los cambios en la solubilidad solida en relación con latemperatura.

Dos metales completamente solubels en los estados liquido y solido: los 2 tendrán generalmente el mismo tipo de estructura cristalina y diferirán en sus radios atómicos en menos del 8%. Para una aleación que contiene 80 de A y 20 de B, el primer rompimiento ocurre a la temperatura T1, lo cual indica el principio de la solidificación y el rompimiento inferior a una temperatura T2 muestrael final de la solidificación.


El diagrama de fase consta de 2 puntos, 2 líneas y 3 áreas. Los puntos TA y TB representan los puntos de congelación de los dos metales puros. La línea superior, obtenida al unir los puntos que muestran el inicio de la solidificación, se llama línea liquidus, en tanto que la línea inferior, determinada al unir los puntos que se muestran el final de lasolidificación, se llama solidus, el área arriba de liquidus es una región unifasica, cualquier aleación en esta es una solución liquida homogénea, por debajo de la línea solidus es una región unifasica cualquier aleación ahí es una solución solida homogénea. Entre las líneas liquidus y solidus, existe una región bifásica, cualquier aleación en esta reguion constara de una mezcla de una solución liquida yde una solida.

Composición química de las fases: para determinar la composición química real de las fases de una aleación, en equilibrio a cualquier temperatura especifica en una región bifásica, se debe trazar una línea horizontal para la temperatura lladad línea vinculo, a las fronteras del campo.

Cantidades relativas de cada fase: la línea vertical dividirá a la horizontal en dos partescuyas longitudes son inversamente proporcionales a la cantidad de las fases presentes, también se conoce como regla de la palanca.

Enfriamiento en equilibrio de una aleación de solución solida



CLASES DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO BINARIOS:
Solubilidad total en estado liquido y solido: se trata de dos metales totalmente solubles en estado liquido y solido. Generalmente tiene la mismaestructura cristalina y se genera una aleación resultante pos sustitución.
PUNTO 1: 1 sola fase (solución liquida homogénea con composición química 60A, 40B).
PUNTO 2: 2 fases (liquida y solida) con composición química: liquido= X(%A%B), solido= Y(%A%B).
PUNTO 3: 1 sola fase (solución solida homogénea con composición química 60ª40B).


Solubilidad en estado líquido e insolubilidad total en...