Exposicion De Diagrama De Fases Mas Explicitas

Lección 10: Diagramas de Fase


Ciencia y Tecnología de los Materiales

Tema VIII: Materiales Metálicos

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TEMA VIII
Materiales Metálicos
LECCIÓN 10
Diagramas de Fase

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10.1 INTRODUCCIÓN

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En un material, en términos de microestructura, una Fase es una región macroscópicamente
homogéneaque difiere en estructura y/o composición de otra región.

Los Diagramas de Fases (o Diagramas de Equilibrio) son representaciones gráficas de las
fases presentes en un sistema material a varias temperaturas, presiones y composiciones.
La información importante que podemos obtener a partir de los diagramas de fases es:
1.  Las fases presentes en el sistema a diferentes composiciones y temperaturasbajo
condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
2.  La temperatura a la cual las diferentes fases comienzan a fundirse.

3.  La presencia de fenómenos de alotropía o polimorfismo en estado sólido.

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10.2 DIAGRAMAS DE FASES DE UN COMPONENTE

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Una sustancia pura como el agua puede existiren las fases sólida, líquida y gaseosa,
dependiendo de las condiciones de temperatura y presión.

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10.3 LA REGLA DE LAS FASES
La regla de las fases o regla de Gibbs permite obtener los grados de libertad (F) posibles para
mantener una situación de equilibrio en un sistema material, en base alnúmero de sus
componentes (C) y fases presentes (P), teniendo en cuenta la existencia de dos variables
termodinámicas independientes, usualmente presión y temperatura.
La regla se expresa por la relación:

F+P=C+2
A presión constante (1 atmósfera): F + P = C + 1 (regla de fases condensada)

C=1
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P=1

C=1
F = 2 (P, T)

P=2

F = 1 ; P = P (T)

C=2
P=1

C=2
F = 3 (P, T, C)

P=2

F = 2 (P, T)Lección 10: Diagramas de Fase


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10.4 SOLUCIONES SÓLIDAS

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Solución: mezcla macroscópicamente homogénea de una sustancia (soluto) dispersa en
otra (solvente).
Solución sólida: solución en que ambas sustancias son sólidas (ofrece la posibilidad de
orden).

Al mezclarse dos o más sustancias en estado líquido puede suceder quesean:

completamente solubles

agua
y
alcohol

parcialmente solubles

agua
y
sal

totalmente insolubles

aceite

agua
sal

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Al solidificar puede ocurrir:

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– 

que la solubilidad sea total

– 

que la solubilidad sea parcial

– 

que la solubilidad sea nula

– 

que se formen nuevoscompuestos químicos

Todas estas posibilidades quedan reflejadas en los diagramas de fases

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10.5 DIAGRAMAS DE FASES BINARIOS

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•  Los diagramas de fases son mapas temperatura – composición de sistemas (a P = cte.)

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que se obtienen a partir de series de curvas de enfriamiento.
•  Muestran las fasespresentes y sus composiciones para cualquier temperatura y
composición de la aleación, permitiendo predecir las transformaciones entre fases y la
microestructura resultante.

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10.6 INTERPRETACIÓN DE LOS DIAGRAMAS DE FASES BINARIOS

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•  La constitución de una aleación queda descrita por:
-  Lacomposición global de la aleación
-  El número de fases presentes
-  La composición de cada fase
-  La fracción, porcentaje o proporción en peso de cada fase

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•  Regiones monofásicas
1. 

La composición química de la fase coincide con la composición total de la aleación
original.

2. ...