Analisis termico

UNIVERSIDAD DE CARABOBO.
FACULTAD DE INGENIERÍA.
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA.
DEPARTAMENTOS DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIÓN.
LABORATORIO DE MATERIALES

Practica No.: 1.
Título de la Práctica: Análisis Térmico.
Nombres y Apellidos: Aldo Arnaldo Valera Rivero.
Erick Rafael Páez Carrillo.
Cedula de Identidad: 19.479.166.
19.531.718.
Grupo: 58.Profesor: Jenny Zambrano.
Preparador: Ricardo Jerez.
Observaciones:

11 DE ENERO DE 2012
INTRODUCCIÓN
Análisis Térmico

Engloba al conjunto de técnicas analíticas que estudian el comportamiento térmico de los materiales. Cuando un material es calentado o enfriado, su estructura y su composición química sufren cambios: fusión, solidificación, cristalización, oxidación, descomposición,transición, expansión, sinterización, etc. Estas transformaciones se pueden medir estudiar y analizar midiendo la variación de distintas propiedades de la materia en función de la temperatura.

Así, bajo la denominación de Análisis Térmico se agrupa una serie de técnicas en las cuales se sigue una propiedad de la muestra, en una determinada atmósfera, en función del tiempo o de la temperaturacuando dicha muestra es sometida a un programa de temperatura controlado. El programa de temperatura puede ser calentar o enfriar a una determinada velocidad, o mantener la temperatura constante, o una combinación de ambas. [1]

Diagramas de Fases

Son representaciones gráficas temperatura vs. Composición a presión constante, que permiten conocer:

* las fases presentes para cada temperaturay composición
* solubilidades a diferentes temperaturas de un componente en otro
* temperatura de solidificación, etc.

Los diagramas de fases se construyen a partir de datos experimentales de Análisis Térmico diferencial (ATD).

Clasificación simplificada de los diagramas de fases en metales

* Solubilidad total en estado líquido
* solubilidad total en estadosólido: presentan únicamente líneas de líquidus y sólidus, forman soluciones sólidas substitucionales

Figura 1. Diagrama de Equilibrio de una aleación Binaria
* insolubilidad total en estado sólido
* aparición de un punto invariante (eutéctico E)
transformación eutéctica: Líquido--> Sólido A + Sólido B
* la curva de enfriamiento de una composición eutéctica sigue el mismo patrón quela de un metal puro
* el eutéctico presenta una morfología característica
 
* solubilidad parcial en estado sólido
* líneas de solvus
* soluciones sólidas terminales
* en aleaciones que presentan soluciones sólidas terminales en que disminuye la solubilidad en estado sólido con la temperatura puede producirse un endurecimiento por precipitación y posterior envejecimiento (ej.Al-Cu)

Figura 2.  Diagrama de Fases de un elemento o aleación

Diagramas con fases intermedias
Las fases intermedias se representan como líneas verticales en los diagramas de fases porque suelen tener un pequeño intervalo de composición lo que conduce a compuestos con fórmula química definida (ej. Mg2Sn). Si presentan un intervalo de composición suele tratarse de compuestos electrónicos(que se representan por una letra griega). Las fases intermedias tienen puntos de fusión superiores a los de los dos metales.

Reacción peritéctica: Líquido + Sólido 1 --> Sólido 2
el sólido 2 suele ser una fase intermedia.

Figura 3. Reacción Peritéctica

Reacción monotéctica se presenta cuando los metales son sólo parcialmente solubles en estado líquido: Líquido 1 --> Líquido 2 +Sólido

Figura 4. Reacción Monotéctica
Otras reacciones invariantes en estado sólido

Reacción eutectoide: Sólido 1 -> Sólido 2 + Sólido 3

Figura 5. Reacción Eutectoide

Reacción peritectoide: Sólido 1 + Sólido 2 --> Sólido 3

Figura 6. Reacción Peritectoide
La regla de la palanca permite conocer la composición química de las fases y las cantidades relativas de cada una de ellas....