Ensayo diagráma binario isomorfo

Evelin Rosado Familia: 1061346

Práctica No. 9

Diagrama de fases isomorfos binarios

Lab. de Ciencia e Ingeniería de los Materiales

Sección 03

1. Resumen:

En esta práctica analizamos los diagramas isomorfos binarios, estos representan aleaciones con diferentes concentraciones de los elementos que los conforman. El interés es identificar los puntos críticos y las concentraciones de los mismos y los diagramas de enfriamiento de solidificación a una concentración específica.

1. Palabras Claves:

Fase

Solubilidad

Solidificación

Isomorfo

Aleación

Eutectoide

Eutéctico

Base

1. Introducción:

Un diagrama de fase es la representación entre diferentes estados de la materia, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo.

Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.

Los diagramas de equilibrio pueden tener diferentes concentraciones de materiales que forma una aleación a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material está en fase líquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales están en estado sólido.

1. Objetivo General:

Analizas distintas alecciones y fases que

se pueden producir según la temperatura y la

composición porcentual de algunos elementos.

1. Objetivos específicos:

• Recordar los aspectos fundamentales de los diagramas de fases de enfriamiento.
• Observar la curva de enfriamiento para determinar la temperatura de solidificación.
• Calcular la cantidad relativa de las fases y de los constituyentes estructurales en el caso asignado.

1.  Procedimiento:

• Buscar diagramas de fase e identificar al tipo de clasificación que pertenecen.
• Analizar los puntos críticos del diagrama, zonas y fases.
• Trazar curvas de enfriamiento en cada punto crítico en un diagrama que sea de ejemplo para cada clasificación.
•  Completar el diagrama de fase asignado asignando con sus puntos críticos, fases y solubilidades máximas. Luego, identificar las composiciones en los puntos críticos más relevantes del diagrama.
• Trazar una curva de enfriamiento en composición 46% del plomo.
• Dibujar los cambios que va sufriendo la microestructura desde que está totalmente líquida hasta que se solidifica totalmente.

1. Equipos y Software  

• CES EduPack Granta  

1. Fórmulas:  

• Regla de Gibbs:[pic 1]

P + F = C + 1

• Reglas de fases para presión variable:

2 +C = F + P

C: Número de componentes

F: Grados de libertad

P: Número de fases

1. Datos:[pic 2]

[pic 3]

Fig.1: Diagrama de fases binario magnesio-plomo

1. Resultados:

PARTE A

1. Busque 4 diagramas de fases representativas de los ejemplos anteriores, y dibújelos. Realice los diagramas de enfriamiento (porcentaje en peso-temperatura y tiempo-temperatura) para las concentraciones críticas de cada diagrama de fase presentado en la parte teórica de la práctica.

• Diagrama binario de total solubilidad[pic 4]

Fig. 2 Diagrama Sistema Cu-Ni y diagrama de enfriamiento a Cu-40% Ni

• Diagrama binario de total insolubilidad en estado sólido

[pic 5]

• Diagrama binario con solubilidad parcial en estado sólido

Fig. 4 Diagrama Sistema Pb-Sn y diagrama enfriamiento a Pb-30%Sn

•  Diagrama eutectoide

Fig. 5 Diagrama Sistema Hierro-Carbono y diagrama enfriamiento para un 5% en peso de Carbono.

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