Aleaciones y Diagramas de Fase 2

8/18/2019 Aleaciones y Diagramas de Fase 2

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DIAGRAMA DE FASES

TIPO II y III

PROFESOR: PAUL P. LEAN SIFUENTES

MÓDULO 2: MATERIALES Y SU COMPORTAMIENTODURANTE LA SOLDADUA


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DIAGRAMAS DE FASE TIPO II

“CUANDO DOS METALES SON COMPLETAMENTE SOLUBLES EN EL

ESTADO LÍQUIDO E INSOLUBLES EN EL ESTADO SÓLIDO” .

Dos metales no pueden ser completamente insolubles entre si; sinembargo, en algunos casos la solubilidad es tan pequeña que puede

considerarse como insolubles (p.e. agua y aceite).

Si son insolubles en el estado sólido dos metales A y B, cualquieraleación a temperatura ambiente (Tamb), solo presentará en su

microestructura dos tipos de fases combinadas: metal puro A y metal

puro B.

Este diagrama de equilibrio presenta una línea horizontal que indica la

presencia de una reacción a temperatura constante (reacción

isotérmica).


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DIAGRAMA DE FASES TIPO II


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DIAGRAMA DE FASES TIPO II


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ENFRIAMIENTO EN EQUILIBRIO

t

T

L ⎯→ (A + B)MEreacción eutéctica

Liquido (40 A – 60 B)

100 % ME

Fases

A y B

Microestructura

100 % Mezcla Eutectica

CURVA DE ENFRIAMIENTO


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REACCIÓN ISOTÉRMICA EUTECTICA

L ⎯⎯⎯⎯⎯→ (A + B) MEZCLA EUTÉCTICAenfriamiento

(A + B) MEZCLA EUTÉCTICA ⎯⎯⎯⎯⎯→Lcalentamiento

Ecuación General

L (Sólido 1 + Sólido 2) MEZCLA EUTÉCTICA

A

B


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ENFRIAMIENTO EN EQUILIBRIO

L ⎯→ (A + B)MEreacción eutéctica

T

t

L

(40A – 60B)

Ap (66,7 % en peso)

L (80 A – 20 B)

Ap

(A+B)ME

L: 70 A – 30 B

(66,7 %)

A: 100 % A

(33,3 %)

CURVA DE ENFRIAMIENTO


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FASES - MICROCONSTITUYENTES

L

FASES: LMICROCONSTITUYENTES: L

L1) T1A

FASES: L y AMICROCONSTITUYENTES: L y A

2) T2

LAp

FASES: L y AMICROCONSTITUYENTES: L y Ap

Ap

(A+B)ME

FASES: A y BMICROCONSTITUYENTES: Ap y (A+B)ME

3) TE: Temp. eutectica 4) TAMBIENTE


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TIPO II: MICROCONSTITUYENTES

L

L+

APRIMARIA

Aprimaria

+(A + B)ME

Bprimaria

+(A + B)ME

TFA

TFB

ALEACIONES HIPOEUTÉCTICAS HIPEREUTÉCTICAS

L+

BPRIMARIATEL ⎯→ (A+B)

ME

(A+B)ME←⎯ L


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MICROCONSTITUYENTES EN %

100 % A 100 % ME 100 % B


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T i p o I I : A l - S i


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Al-Si: ALEACIONES HIPOEUTÉCTICAS

100 % Al1 Fase

92 % Al – 8 % Si2 Fases: Al y Si

Microconstituyentes: Al y ME

Mezcla EutécticaAl-Si

Al


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Al-Si: ALEACIONES

88 % Al – 12 % Si

Aleación eutéctica2 Fases: Al y Si

Microconstituyentes: 100 % ME

80 % Al – 20 % Si

Aleación hipereutéctica2 Fases: Al y Si

Microconstituyentes: Si y ME

Mezcla EutécticaAl-Si

Si


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Al-Si: ALEACIONES HIPEREUTÉCTICAS

50 % Al – 50 % SiAleación hipereutéctica

2 Fases: Al y Si

Microconstituyentes: Si y ME

100 % Si

1 Fase: Si

Mezcla EutécticaAl-SiSi


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DIAGRAMA DE FASES

TIPO III


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DIAGRAMA DE FASE TIPO III

“CUANDO DOS METALES SON COMPLETAMENTE SOLUBLES EN EL

ESTADO LÍQUIDO Y PARCIALMENTE SOLUBLES EN EL ESTADO

SÓLIDO”.

La mayoría de los metales muestran alguna solubilidad de uno con

otro en el estado sólido, este tipo de diagrama de equilibrio es más

común.

Cristales (granos) de metal A puro o metal B puro nunca solidifican,

pues existe solubilidad parcial entre ambos.

A temperatura ambiente su microestructura estará formada por una

fase de ó β, o por una mezcla de las 2 fases y β.


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Primero se marcan las áreas de fase única, como son dos soluciones

sólidas se denominan por letras griegas: y β.

En : A es el solvente y B es el soluto (el que se disuelve).

En β: B es el elemento en mayor cantidad (solvente) y A es el

elemento que se disuelve (soluto).

Si las áreas de una fase se marcan primero, las áreas de dos fases

podrán determinarse fácilmente.

Las áreas bifásicas estarán limitadas por áreas de una fase.

Aparece una tercera línea: “ Solvus” que indica la cantidad máxima de

soluto que puede disolverse en el solvente.


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Solución sólida : B se disuelve en A.Máxima solubilidad de B en A (punto F) 20 % a temperatura TE.

Máxima solubilidad a temperatura ambiente (punto H) 10 %.

Solución sólida β: A se disuelve en B.

Máxima solubilidad de A en B (punto G) 10 % a temperatura TE.

Máxima solubil idad a temperatura ambiente (punto J) 5 %.

En TE ocurre la reacción eutéctica:

L ( + β) MEZCLA EUTÉCTICA

Cualquier aleación que durante su enfriamiento (o calentamiento)cruce una línea horizontal sufrirá LA REACCIÓN EUTÉCTICA a

temperatura constante (reacción isotérmica).


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TIPO III: ENFRIAMIENTO EN EQUILIBRIO

Fase:

Microconstituyente:


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Fases: yβ

Microconstituyentes: p y ME

Líquido: 60A – 40BL: 50A – 50B

P: 60A – 40B

P: 80A – 20B

% P = 60

L: 30A – 70B% L = 40

P: 80A – 20B(60%)

( +β)ME (40%)


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Fases: yβ

Microconstituyentes: y β


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TIPO III: MICROCONSTITUYENTES

L

L+

PRIMARIA L + βP

PRIMARIA

+

( + β)ME

βPRIMARIA

+

( + β)ME

β

+β

β+

ALEACIONES HIPOEUTÉCTICAS HIPEREUTÉCTICAS


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TIPO III: % Fases – Regla de la Palanca

+ β

β

β

% β

Aleación

%


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TIPO III: % Microconstituyentes – Regla de la Palanca

PRIMARIA

+

( + β)ME

βPRIMARIA

+

( + β)ME

β

+β

β

+

P( +β)

MEZCLA βP

% (

+β

)

MEZCLA

% P

Aleación

% (

+β

)

MEZCLA

Aleación

% βP


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TIPO III: Pb - Sb


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Pb – Sb: ALEACIONES

ALEACIÓN

HIPOEUTÉCTICA

6,5 % SbFases: y

β

Microconst: p y ME

ALEACIÓN

EUTÉCTICA

11,5 % SbFases: y

β

Microconst: ME

ALEACIÓN

HIPEREUTÉCTICA

12,25 % SbFases: y

β

Microconst:βp y ME

P ( +β)ME


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TIPO III: Cu - Ag


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D I A G R A M A D

E F A S E : M

g – S n

L


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D I A G R A M A D

E F A S E : M

g – S n

L

L

+

Mg2Sn

+

Mg2Sn

Mg2Sn

+

Sn

L+

Mg2SnL +

n


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D I A

G R A M A D

E M I C R O C

O N S T I T U Y

E N T E S : M

g – S n

L

L

+

Mg2Sn P

+

( + Mg2

Sn)ME

Mg2Sn

+

(Mg2Sn + Sn)ME

L+

Mg2SnL +

+

Mg2Sn

Mg2Sn P+

(

+ Mg2Sn)ME

É


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Al - Cu: TRATAMIENTO TÉRMICO

PRINCIPALES REACCIONES ISOTÉRMICAS


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PRINCIPALES REACCIONES ISOTÉRMICAS

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