¿Qué es un diagrama de fases? ¿Qué información puede extraerse de ellos?

1. ¿Qué es un diagrama de fases? ¿Qué información puede extraerse de ellos?

Los diagramas de fases o diagramas de estados de la materia son usados en ciencias de los materiales para estudiar los estados de los materiales dependiendo de una variable que se elija para facilitar el estudio del susodicho material. Cuando estos diagramas ofrecen información de estados diferentes, se denominan diagramas de cambios de estados.

Los diagramas de fases ofrecen entonces información sobre el estado y comportamiento de la materia en función a características específicas, como la presión y temperatura. Pero estos diagramas tiene también otras funciones relacionadas, como por ejemplo predecir los cambios que tendrá un determinado material cuando cambian las condiciones que se están estudiando.

La información que puede extraerse de ellos es la siguiente:

• Fases presentes a diferentes composiciones y temperaturas.

• Solubilidad de un elemento o compuesto en otro.

• Temperatura a la cual una aleación que se deja enfriar empieza a solidificar así como el rango de temperaturas en el que tiene lugar la solidificación.

• Temperatura a la que se funden o empiezan a fundirse las distintas fases.

2. ¿Cómo es un diagrama de fase para dos metales solubles?

Cuando se estudian aleaciones binarias (mezcla de dos metales) se construyen diagramas temperatura-composición en los que la presión se mantiene constante, normalmente a 1 atm. En dichos diagramas se representa la temperatura en el eje de ordenadas y la composición de la aleación, en tanto por ciento, en el de abcisas.

La constitución de una aleación a una determinada temperatura queda determinada por las fases presentes, la fracción en peso de cada una de ellas y por su composición. La estructura de la aleación se describe por el tamaño y forma de las fases presentes.

3. Aleaciones metálicas. Definición y utilidad

Las aleaciones son compuestos metálicos conformados por dos o más elementos metálicos. Los principales elementos para formar aleaciones son el hierro, cobre, aluminio y plomo, tanto como sus propiedades de solubilidad, maleabilidad y coste del material, lo que los convierte en los materiales más usados a la hora de crear aleaciones.

La utilidad de las aleaciones depende del tipo de aleación que se esté hablando, más específicamente de los elementos que conforman la aleación. Principalmente la utilidad radica en el aumento de la resistencia a la oxidación, mayor conductividad eléctrica, mayor maleabilidad o disminuir el coste del material.

4. ¿Qué es un sistema de aleación isomorfa binaria? Poner ejemplo de un sistema isomorfo de aleación binaria y comentar su diagrama de fase.

5. Defina liquidus, solidus y solvus

• Liquidus: una curva en un gráfico de la temperatura y la composición de una mezcla, por encima de la cual la sustancia es completamente líquida.

• Solidus: una curva en una gráfica de la temperatura y la composición de una mezcla, debajo de la cual la sustancia es completamente sólida.

• Solvus: El lugar geométrico de puntos en un diagrama de fase que representa el límite de solubilidad sólida en función de la temperatura.

11.- ¿Cuáles son los microconstituyentes monofásicos y bifásicos que aparecen en los aceros? Defina cada uno

MONOFÁSICOS:

Ferrita

Solución sólida intersticial de carbono en hierro α, cúbico de cuerpo centrado, ocupando el carbono los espacios intersticiales de las aristas. El contenido máximo de carbono es de 0,025% a 723°C disminuyendo este a medida que desciende la temperatura, llegando a ser casi nulo a temperatura ambiente. Puede contener pequeñas cantidades de Si, P, Ni, Mn, Cu y Al. Es el constituyente más blando de los aceros:

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