1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio Del Poder Popular Para La Educación Universitaria
Instituto Universitario Politécnico ‘’Santiago Mariño’’
Materia: Ciencia de los Materiales
Carrera: Ing. Mantenimiento Mecánico
Escuela: 46
Diagrama de
Equilibrio
Alumno:
Bolívar, Maikol
2. C.I 26.104.773
Caracas, 29 de julio del 2016.
Introducción
De Diagramas de Equilibrio de Fase
Es gran utilidad en el campo de la ingeniería se trata de una herramienta que nos aporta la
base para el estudio de las transformaciones de fase en el estado de equilibrio o para tiempo
suficientemente largos. Aporta una base solida para establecer las relaciones entre el
comportamiento de los materiales y de su estructura, existen una estrecha relación entre las
propiedades mecánicas porque el desarrollo de la micro-estructura de una aleación está
relacionada con las características de su diagrama de fase. A su vez son gráficos que
representan cambios estructurales en aleaciones de dos o más componentes en función del
tiempo a lo largo de procesos de enfriamiento
Se pueden clasificar de muchas maneras no obstante unos de los métodos más adecuados es
aquel que los clasifica en función del número de componentes que forman el sistema:
Diagramas de Equilibrio Binarios
Diagramas de Equilibrio Terciario
Diagramas de Equilibrio Binario: son los más habituales en el campo de la ingeniería ya
que son la más sencilla.
Las variables que participan en este tipo de diagrama son fundamentalmente las siguientes:
Temperatura
Tiempo
Composición
No obstante la mayoría se obtiene las transformaciones sufrientemente largos de esta
manera se obtiene las condiciones de equilibrio consecuentemente los Diagramas de Fase o
Equilibrio son representaciones de diagramas con variación con la:
Temperatura
Composición
Presión atmosférica, con tiempo suficientemente largo para obtener el equilibrio.
3.
4. Los Diagramas de Equilibrio Ternario Son un poco difíciles de interpretar y
habitualmente tenemos que trabajar para su interpretación correcta a través de cortes
Isotérmico
5. Antes de interpretar y de utilizar los diagramas de fases (o de equilibrio) conviene
establecer un conjunto de definiciones y de conceptos fundamentales relacionados con las
aleaciones, las fases y el equilibrio. En esta discusión frecuentemente se emplea el término
componente, que es un metal y/o un compuesto que forma parte de una aleación. Por
ejemplo, en un latón cobre-zinc, los componentes son el Cu y el Zn. Soluto y disolvente
también son términos comunes, disolvente representa al elemento o compuesto presente en
mayor cuantía, mientras que soluto se emplea para designar el elemento o compuesto
presente en menor cuantía. Sistema es otro término utilizado en este contexto y tiene dos
significados. Por un lado, "sistema" se refiere a un cuerpo específico de un material
considerado (p.ej.una cuchara de metal fundido), y, por otro lado, se relaciona con una serie
de posibles aleacionesconsistentes en los mismos componentes, pero sin referirse a las
proporciones de los componentes de la aleación (p.ej., el sistema hierro-carbono)
Soluciones Solidas
Una disolución sólida consiste en átomos de dos tipos diferentes; los átomos del
soluto ocupan posiciones intersticiales en la red del disolvente y se mantiene la
estructura cristalina del disolvente. Las aleaciones metálicas son soluciones sólidas
entre dos o más elementos. Dependiendo de la disposición de los átomos del
disolvente y soluto, nos podemos encontrar con dos tipos de soluciones
6. Solución por Sustitución: los átomos del disolvente y del soluto tienen
estructura cristalina similar y ambos forman parten del edificio cristalino
Solución por inserción : se presenta cuando los átomos de soluto son muy
pequeños y se colocan en el interior de la cristalina del disolvente
Soluciones Solidas por sustitución
Las características fundamentales a tener en cuenta para la formación de soluciones sólidas
por sustitución son:
La estructura cristalina del disolvente y soluto.
Los radios atómicos.
La afinidad química.
La valencia relativa
Para que los átomos de un elemento puedan ser sustituidos por los de otro elemento
distinto, ambos deben cristalizar en el mismo sistema cristalino. La diferencia atómica ha
de ser igual o inferior al 15%.En cuanto a la afinidad química, cuanto mayor sea ésta, más
dificultad habrá de que formen soluciones sólidas y sí compuestos químicos. Si la afinidad
química es baja, más fácil será que formen soluciones solidas.
Soluciones solidas por inserción
Generalmente los elementos que se comportan como soluto en este tipo de soluciones, son
los que presentan menor radio atómico, como son H, N, C, etc., mientras que los elementos
que habitualmente trabajan como disolvente son los metales de transición, como Cr, Mn,
7. Fe, Co, Ni, etc. Las estructuras cristalinas que ofrecen mayor posibilidad de formar una
solución sólida por inserción son la cúbica centrada en caras y la hexagonal compacta. Los
átomos de soluto intersticiales, que se insertan en la red cristalina del disolvente,
distorsiónenla red de éste último, lo que provoca un aumento de la resistencia de la
aleación. Ésta es la principal razón por la cual las soluciones sólidas son más resistentes y
duras que los elementos puros sin alear.
Limite de Solubilidad
En muchas aleaciones, y para alguna temperatura específica, existe una
concentración máxima de átomos de soluto que se disuelven en el disolvente para formar
una disolución sólida: es el límite de solubilidad.
La adición de un exceso de soluto a este límite de solubilidad forma otra disolución sólida o
compuesto con una composición completamente diferente. El sistema agua-azúcar ilustra
este concepto
