Formulacion

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SELECTIVIDAD: Diagramas de equilibrio (aleaciones)
1.- Un elemento (A) funde a la temperatura de 600ºC y otro (B) lo hace a 700ºC. Ambos son completamente solubles en
el estado líquido pero totalmente insolubles en el estado sólido, formando un eutéctico a 300ºC que contiene un 30% del
elemento A.
a) Dibuje su diagrama de fases considerando las líneas rectas.
b) Determine la temperaturaa la que empieza a solidificar una aleación con el 70% de B, y la que tendrá cuando
termine, de acuerdo con el diagrama dibujado.
c) Diga cuáles son las fases de una aleación con el 15% de A, a la temperatura de 200ºC, su composición y las
proporciones en las que se encontrarán en equilibrio.
2.- Dibuje la curva de enfriamiento, temperatura frente a tiempo, para un metal puro que se enfría apresión constante
en condiciones de equilibrio desde el estado líquido, para los siguientes casos:
a) El metal solidifica a 450ºC y, posteriormente, se enfría hasta la temperatura ambiente.
b) El metal solidifica a 800ºC dando una estructura cristalina cúbica que, posteriormente, se transforma a 500ºC
en otra hexagonal que permanece hasta la temperatura ambiente.
c) Aplicar la regla de lasfases de Gibbs: en el caso del apartado a), para las temperaturas de 500ºC y 450ºC y, en
el caso del apartado b), para 800ºC y 500ºC.
3.- El sistema de aleaciones Pb-Sb presenta una transformación eutéctica con un 13% de Sb a la temperatura de
247ºC. Suponiendo que ambos metales sean totalmente insolubles en el estado sólido, y que los puntos de fusión de
ambos son: Tf (Pb) = 327ºC y Tf (Sb) =630ºC, se pide:
a) Dibujar el diagrama de equilibrio correspondiente, asignando las fases presentes en cada región del mismo,
considerando las líneas de equilibrio rectas.
b) Determinar la cantidad relativa de cada una de las fases presentes a temperatura ambiente para la aleación de
composición eutéctica.
c) Dibujar la curva de enfriamiento para una aleación del 50% Pb, desde el estadolíquido hasta la temperatura
ambiente, indicando las fases existentes en cada uno de sus tramos.
4.- En la microestructura de una fundición gris ferrítica con un 3% de C, se observa ferrita y grafito. Se pide:
a) Dibujar un esquema de cómo se vería al microscopio.
b) Si se dispone de un kg de esta fundición, determine la masa total presente de cada una de sus fases.
c) Comentar las aplicacionesindustriales que tienen estos tipos de aleaciones.
5.- Un elemento (A) funde a la temperatura de 800ºC, y otro (B) lo hace a 900ºC. En el estado líquido, ambos son
completamente solubles. En el estado sólido, B es parcialmente soluble en A mientras que A es totalmente insoluble en
B, formando un eutéctico a 500ºC que contiene un 30% de A. La máxima solubilidad de B en A es del 10% y se da a
500ºC,disminuyendo hasta el 0% a la temperatura ambiente. Se pide:
a) Dibuje su diagrama de equilibrio, incluyendo las fases presentes en cada zona.
b) Determine la temperatura a la que empieza a solidificar una aleación con el 70% de B, y la que tendrá cuando
termine, de acuerdo con el diagrama dibujado. Trace la curva de enfriamiento de otra aleación con 50% de A.
c) ¿Cuáles son las fases de unaaleación con el 15% de A a la temperatura de 200ºC?
6.- Dos elementos, A y B, se disuelven mutuamente hasta un 10% cada uno. La aleación del 45% de B solidifica a 400
ºC, formando un eutéctico. Las temperaturas de fusión de A y B son, respectivamente, 800 y 500 ºC. Se pide:
a) Dibuje su diagrama de equilibrio, indicando las fases presentes en cada zona.
b) Explique el proceso de solidificaciónde la aleación eutéctica, dibujando su curva de enfriamiento.
c) Determine la cantidad relativa de cada fase que se forma en el eutéctico, a la temperatura de solidificación.
7.- a) Dibuje el diagrama Fe-C simplificado, de acuerdo con los datos siguientes:
Temperatura eutéctica: 1140 ºC. Composición del eutéctico: 4,3 % C.
Temperatura eutectoide: 720 ºC. Composición del eutectoide: 0,8 %...