SOLIDIFICACIÓN Y MICROCONSTITUYENTES EN SISTEMAS EUTÉCTICOS

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SINALOA[pic 2]

“SAPERE, DUBITARE ET INNOVARE.”

FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO

DR. ELÍAS MARCELO TEJEDA AGUIRRE

TRABAJO DE EVALUACIÓN SEGUNDO CORTE

“SOLIDIFICACIÓN Y MICROCONSTITUYENTES EN SISTEMAS EUTÉCTICOS”

TORRES TORRES ALEJANDRA

2019030115

INGENIERÍA EN NANOTECNOLOGÍA

NAN 5-1

10 de marzo del 2021. Mazatlán, Sinaloa.

SOLIDIFICACIÓN Y MICROCONSTITUYENTES EN SISTEMAS EUTÉCTICOS

Alejandra Torres Torres Universidad Politécnica de Sinaloa Mazatlán, México.

2019030115@upsin.edu.mx

1. INTRODUCCIÓN.

Para comenzar a hablar de la solidificación y microconstituyentes en sistemas eutécticos, es necesario definir qué es un sistema eutéctico. Un sistema eutéctico es aquel que presenta un punto y una composición eutéctica; lo que caracteriza al punto eutéctico es que es un punto invariante y en él coexisten 3 fases (una líquida y dos sólidas), las cuales solo pueden estar en equilibrio a una cierta temperatura, composición y presión fija [1], teniendo cero grados de libertad.

1. DESARROLLO

La composición eutéctica, es decir, la composición en el punto eutéctico, se solidifica a la temperatura más baja del sistema, es decir, la temperatura eutéctica. En la figura 1.1 se muestra la temperatura, punto y composición eutéctica.

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Figura 1.1-El diagrama de fase de la mezcla binaria virtual (los dos componentes están representados por A y B) traza la composición eutéctica, la temperatura eutéctica y el punto eutéctico. L significa fase l íquida. α significa sólidos ricos en componente A. β significa sólidos ricos en componente B. [5]

El producto de la reacción eutéctica tiene un arreglo característico de las dos fases sólidas llamado microconstituyente eutéctico. La reacción eutéctica se llama transición de solidificación, el líquido solidifica a partir de él para formar dos fases sólidas al mismo tiempo.

Cuando un líquido se convierte en sólido, ocurre uno de los cambios de fase más importantes. Al considerar el diagrama de fases del material, se puede obtener una gran cantidad de información sobre la microestructura del sólido resultante, aunque el diagrama de fases se refiere a las condiciones de equilibrio, y la solidificación rara vez avanza tan lentamente como un proceso de equilibrio. [1]

Cuando la aleación se funde y se enfría, la solidificación requiere nucleación y crecimiento. Hay poco o ningún sobre enfriamiento de nucleación heterogénea, por lo que cuando el líquido alcanza la temperatura de liquidus, comienza a solidificarse. El diagrama de fases con líneas de interconexión dibujadas a la temperatura del líquido representa el primer sólido que se forma. [2] La solidificación de las aleaciones es distinta a la de los materiales puros, la solidificación del eutéctico siempre produce un producto de dos fases (α y β), mientras que la solidificación de componentes puros produce un producto de una sola fase (monofase). Las reacciones eutécticas, peritécticas y monotécticas son parte del proceso de solidificación.[pic 4]

Colocándose antes de la composición eutéctica. Al principio existe una fase líquida, cuando pasa por el liquidus, comienza a formarse la fase alfa. Cuando se enfría por debajo de la temperatura eutéctica, se producirán unas microestructuras peculiares. Se observa que se forman láminas alternas de fase α y β, y también aparecen algunos granos cristalinos de fase α. La fase α laminar correspondiente a la estructura eutéctica se denomina fase α eutéctica y la fase α en forma de granos de cristal se denomina fase α primaria o eutéctica. Por lo tanto, la fase alfa total será la suma de la fase alfa primaria y la fase alfa eutéctica. Lo mismo ocurre con el caso del lado derecho del eutéctico, solo que en este caso tenemos la fase β. Los cambios de fase que acompañan la solidificación bajo condiciones de equilibrio pueden leerse en los diagramas de fase, observando las fases presentes y sus composiciones para cada temperatura.

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