Diagrama De Fases
Páginas: 11 (2516 palabras)
Publicado: 20 de abril de 2012
(Tomado dehttp://cipres.cec.uchile.cl/~cdolz/links/1.3%20Diagrama%20de%20fase.html)
1.3 Diagramas 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), siendoutilizadas por ingenieros y científicos para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas de fases más comunes involucran temperatura versus composición.
Información que podemos obtener de los diagramas de fase:
• Conocer que fases están presentes a diferentes composiciones y temperaturas bajo condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
•Averiguar la solubilidad, en el estado sólido y en el equilibrio, de un elemento (o compuesto) en otro.
• Determinar la temperatura a la cual una aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza a solidificar y la temperatura a la cual ocurre la solidificación.
• Conocer la temperatura a la cual comienzan a fundirse diferentes fases.
1.3.1 Diagrama de fases de sustancias puras:
Unasustancia pura como el agua puede existir en las fases sólido, líquido y gas, dependiendo de las condiciones de temperatura y presión. Un ejemplo familiar para todos de dos fases de una sustancia pura en equilibrio es un vaso de agua con cubos de hielo. En este caso el agua, sólida y líquida, da lugar a dos fases distintas separadas por una fase límite, la superficie de los cubos de hielo. Durantela ebullición del agua, el agua líquida y el agua vapor son dos fases en equilibrio. Una representación de las fases acuosas que existen bajo diferentes condiciones de presión y temperatura se muestra en la Figura.
[pic]
Diagrama de equilibrio de fases aproximado presión-temperatura (PT) para el agua pura. (Los ejes del diagrama se encuentran algo distorsionados.)
En el diagrama defases presión-temperatura (PT) del agua existe un punto triple a baja presión (4579 torr) y baja temperatura (0,0098 ºC) donde las fases sólida, líquida y gaseosa coexisten. Las fases líquida y gaseosa existen a lo largo de la línea de vaporización y las fases líquida y sólida a lo largo de la línea de congelación, como se muestra en la Figura. Estas líneas son líneas de equilibrio entre dosfases.
[pic]
Regla de las Fases de Gibbs:
Ecuación que permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema:
P+F=C+2 (P+F=C+1 si la presión es cte=1 atm)
P = número de fases que pueden coexistir en el sistema elegido
C = número de componentes en el sistema (elemento, compuesto o solución)
F = grados de libertad (número de variables:presión,temperatura y composición)
1.4 Solubilidad Sólida Completa (Diagrama isomorfo):
Un diagrama de fases muestra las fases y sus composiciones para cualquier combinación de temperatura y composición de la aleación. Cuando en la aleación sólo están presentes dos elementos, se puede elaborar un diagrama de fases binario. Se encuentran diagramas de fases binarios isomorfos en varios sistemas metálicos ycerámicos. En los sistemas isomorfos, sólo se forma una fase sólida; los dos componentes del sistema presentan solubilidad sólida ilimitada.
[pic]
La figura muestra como cambia la composición a medida que cambia la temperatura
1.4.1 Temperaturas de líquidus y de sólidus:
La curva superior en el diagrama es la temperatura de líquidus. Se debe calentaruna aleación por encima de líquidus para producir una aleación totalmente líquida que pueda ser colocada para obtener un producto útil. La aleación líquida empezará a solidificarse cuando la temperatura se enfríe hasta la temperatura de líquidus.
La temperatura de sólidus es la curva inferior. Una aleación de este tipo, no estará totalmente sólida hasta que el metal se enfríe por debajo...
1.3 Diagramas 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), siendoutilizadas por ingenieros y científicos para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas de fases más comunes involucran temperatura versus composición.
Información que podemos obtener de los diagramas de fase:
• Conocer que fases están presentes a diferentes composiciones y temperaturas bajo condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
•Averiguar la solubilidad, en el estado sólido y en el equilibrio, de un elemento (o compuesto) en otro.
• Determinar la temperatura a la cual una aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza a solidificar y la temperatura a la cual ocurre la solidificación.
• Conocer la temperatura a la cual comienzan a fundirse diferentes fases.
1.3.1 Diagrama de fases de sustancias puras:
Unasustancia pura como el agua puede existir en las fases sólido, líquido y gas, dependiendo de las condiciones de temperatura y presión. Un ejemplo familiar para todos de dos fases de una sustancia pura en equilibrio es un vaso de agua con cubos de hielo. En este caso el agua, sólida y líquida, da lugar a dos fases distintas separadas por una fase límite, la superficie de los cubos de hielo. Durantela ebullición del agua, el agua líquida y el agua vapor son dos fases en equilibrio. Una representación de las fases acuosas que existen bajo diferentes condiciones de presión y temperatura se muestra en la Figura.
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Diagrama de equilibrio de fases aproximado presión-temperatura (PT) para el agua pura. (Los ejes del diagrama se encuentran algo distorsionados.)
En el diagrama defases presión-temperatura (PT) del agua existe un punto triple a baja presión (4579 torr) y baja temperatura (0,0098 ºC) donde las fases sólida, líquida y gaseosa coexisten. Las fases líquida y gaseosa existen a lo largo de la línea de vaporización y las fases líquida y sólida a lo largo de la línea de congelación, como se muestra en la Figura. Estas líneas son líneas de equilibrio entre dosfases.
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Regla de las Fases de Gibbs:
Ecuación que permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema:
P+F=C+2 (P+F=C+1 si la presión es cte=1 atm)
P = número de fases que pueden coexistir en el sistema elegido
C = número de componentes en el sistema (elemento, compuesto o solución)
F = grados de libertad (número de variables:presión,temperatura y composición)
1.4 Solubilidad Sólida Completa (Diagrama isomorfo):
Un diagrama de fases muestra las fases y sus composiciones para cualquier combinación de temperatura y composición de la aleación. Cuando en la aleación sólo están presentes dos elementos, se puede elaborar un diagrama de fases binario. Se encuentran diagramas de fases binarios isomorfos en varios sistemas metálicos ycerámicos. En los sistemas isomorfos, sólo se forma una fase sólida; los dos componentes del sistema presentan solubilidad sólida ilimitada.
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La figura muestra como cambia la composición a medida que cambia la temperatura
1.4.1 Temperaturas de líquidus y de sólidus:
La curva superior en el diagrama es la temperatura de líquidus. Se debe calentaruna aleación por encima de líquidus para producir una aleación totalmente líquida que pueda ser colocada para obtener un producto útil. La aleación líquida empezará a solidificarse cuando la temperatura se enfríe hasta la temperatura de líquidus.
La temperatura de sólidus es la curva inferior. Una aleación de este tipo, no estará totalmente sólida hasta que el metal se enfríe por debajo...
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