Diagramas de face

Páginas: 8 (1756 palabras) Publicado: 29 de junio de 2015
Diagramas de fase
 Una fase es una región que difiere en su microestructura y/o
composición, de otra región.
 Son representaciones gráficas de las fases que existen en un
sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y
composiciones.
 Se han construido en condiciones de equilibrio, y son utilizados
por ingenieros y científicos para entender y predecir muchos
aspectos delcomportamiento de los materiales.
DIAGRAMAS DE FASE DE SUSTANCIAS PURAS
 Una sustancia pura como el agua puede existir en las fases
sólida, líquida y vapor, según sean las condiciones de
temperatura y presión.
ESPOCH - EIA

 Ejemplo de dos fases en equilibrio de una sustancia pura: es
un vaso de agua que contiene unos cubos de hielo, el agua
sólida y líquida, da lugar a dos fases distintas separadas por
unafase límite (superficie de los cubos del hielo).
 Durante la ebullición del agua, el agua líquida y el agua
vaporizada constituyen dos fases en equilibrio.

ESPOCH - EIA

Diagrama de fases en equilibrio presión-temperatura PT aproximado, para el agua
pura. (Los ejes del diagrama se encuentran algo distorsionados.)
ESPOCH - EIA

 Punto triple: a baja presión (4.579 torr) y baja temperatura(0.0098°C) coexisten las fases sólida, líquida y vapor.
 Línea de vaporización: coexisten las fases líquida y vapor.
 Línea de congelación: coexisten las fases líquida y sólida.
 Estas líneas son de equilibrio entre dos fases.

ESPOCH - EIA

Diagrama de fases en equilibrio presión-temperatura PT aproximado, para el
hierro
puro.
ESPOCH - EIA

CURVAS DE ENFRIAMIENTO
 Pueden emplearse paradeterminar las temperaturas de
transición de las fases tanto para metales puros como para
aleaciones.
 Se obtienen al registrar la temperatura vs tiempo a medida
que se enfría desde una temperatura en la cual se funde, se
solidifica y, finalmente, llega a temperatura ambiente.

ESPOCH - EIA

Curva de enfriamiento en condiciones de equilibrio (enfriamiento lento) para
un metal puro.
ESPOCH - EIA

 Enel punto de fusión (temperatura de congelación) comienza
la solidificación y la curva de enfriamiento se vuelve plana en
el segmento horizontal BC (región de confinamiento térmico)
hasta que se completa la solidificación.
 En la región BC, el metal está en forma de mezcla de fases
sólidas y líquidas. A medida que se acerca al punto C, la
fracción de peso del sólido de la mezcla aumenta hasta quetermina la solidificación.
 La temperatura permanece constante porque hay un
equilibrio entre la pérdida de calor del metal por el molde y el
calor latente suministrado por el metal que se solidifica.
 Es necesario algún grado de subenfriamiento (enfriamiento
por debajo dela temperatura de congelación) para la
formación de núcleos sólidos.
ESPOCH - EIA

Curva de enfriamiento para hierro puro auna presión de 1 atm.
ESPOCH - EIA

SISTEMAS DE ALEACIONES BINARIAS ISOMÓRFICAS
 Considérese ahora una mezcla o aleación de dos metales en
lugar de sustancias puras.
 Una mezcla de dos metales se denomina aleación binaria y
constituye un sistema bicomponente.
 En ocasiones, los aceros al carbono que contienen
principalmente hierro y carburo de hierro se consideran
sistemas bicomponentes.
 Enalgunos sistemas binarios metálicos los dos elementos son
completamente solubles entre sí tanto en sus estados líquidos
como sólidos.
 En estos sistemas, sólo existe un tipo de estructura cristalina
para todas las composiciones de los componentes, por tanto,
se denominan sistemas isomórficos.
ESPOCH - EIA

• A fin de que los dos elementos tengan solubilidad sólida
completa entre sí, suelensatisfacer una o más de las
siguientes condiciones formuladas por Hume - Rothery:
1. El tamaño de los átomos de cada uno de los dos elementos
no debe diferir en más de 15 por ciento.
2. Los elementos no deben formar compuestos entre sí, esto es,
no debe haber una diferencia apreciable en las
electronegatividades de los dos elementos.
3. La estructura cristalina de cada elemento de la solución
sólida...
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