Diagrama de fase

Diagrama de fase

Se puede definir una fase como toda porción, que puede incluir a la totalidad de sistema, que es físicamente homogénea dentro de si misma y limitada por una superficie, de tal modo que sea mecánicamente separable de cualquier otra porción. Una fase tiene las siguientes características:
1. Tiene la misma estructura o arreglo atómico en su interior.
2. Aproximadamente,tiene la misma composición y propiedades en su interior.
3. Tiene una interfaz definida entre ésta y las fases que la rodean o están adjuntas.

Diagrama de fases
Un diagrama de fases muestra las fases y sus composiciones en cualquier temperatura y composición de la aleación. Cuando en un material están presentes solo dos elementos o dos compuestos, se puede trazar un diagrama de fasesbinario. Los diagramas de fases isomorfos binarios se encuentran en varios sistemas metálicos y cerámicos. En los sistemas isomorfos, que incluyen los sistemas cobre-níquel y NiO-MgO, solo se forma una fase solida, es posible tener diagramas de fases que muestran un punto mínimo o máximo. En la escala del eje x puede representar % mol ó % en peso de uno de los componentes. También se puede graficar %atómico o fracción mol de uno de los componentes. Existe otro tipo de diagrama llamado diagrama de fases ternario. Un diagrama de fases ternario es para sistemas que están constituidos por tres componentes. En este caso se representa como un diagrama pseudobinario. En un diagrama pseudobinario, se representan los equilibrios entre tres o más componentes usando dos compuestos.


Hayinformación valiosa que se puede obtener en los diagramas de fase, como sigue:
* Temperaturas liquidus y solidus
La temperatura liquidus o de liquido se define como aquella arriba de la cual un material es totalmente liquido.
La temperatura solidus o de solido, para las aleaciones de cobre-níquel, es aquella por debajo de la cual esa aleación es 100% solida.
* Fases presentes
Frecuentementeestamos interesados en saber que fases están presentes en una aleación a determinada temperatura. Si se planea hacer una pieza colada, debemos estar seguros de que el metal esté líquido al principio; si queremos dar tratamiento térmico a un componente de aleación, debemos asegurarnos de que no se forme líquido durante el proceso. Las distintas fases sólidas tienen distintas propiedades.

*Composición de cada fase
Para cada fase, se puede especificar una composición, expresada como porcentaje de cada elemento en ella. Lo usual es que la composición se exprese en porcentaje de peso (% en peso). Cuando solo esta presente un fase en la aleación, o en una solución sólida cerámica, la composición de la fase es igual a la composición general del material. Si la composición original deuna aleación o un material cerámico en una fase cambian. También debe cambiar la composición de la fase.
* Cantidad de cada fase (la regla de la palanca)
Por ultimo estamos interesados en las cantidades relativas de cada fase presentes en la aleación. Esas cantidades se suelen expresar como porcentaje en peso (% en peso). Se expresan las cantidades absolutas de distintas fases en unidades demasa o de peso (gramos, kilogramos. Etc.)
En general la regla de la palanca se puede enunciar como:
porcentaje de fase=brazo de palanca opuestolongitud total de la linea de enlace X 100

La regla de la palanca es para calcular la fracción relativa o % de una fase en una mezcla de dos fases.
Un diagrama de fases cuyos componentes poseen solubilidad sólida completa se llama diagrama de fasesisomorfo.
DIAGRAMAS DE FASES QUE CONTIENEN REACCIONES ENTRE TRES FASES
Muchos sistemas binarios producen diagramas de fases más complicadas que los diagramas de fases isomorfas. Los sistemas que describiremos aquí tienen reacciones donde intervienen tres fases separadas. Cada una de ellas puede identificarse en un diagrama de fases con el siguiente procedimiento:
1. Localizar una recta...