8/17/2019 Diagrama de Fases Isomorfos Binarios

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Instituto Tecnológico de Santo Domingo

Área de Ingeniería

Laboratorio de Ensayo de Materiales

Práctica VII

Diagramas de Fases Isomorfos Binarios

Profesora:

Laura Ramírez

Yenny Antigua Rosario

09-0204

Sección

74

Viernes 5, abril 2013

Santo Domingo, DN, República Dominicana

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Los diagramas de fases isomorfos binarios

1.  Objetivos:

  Aprender los aspectos fundamentales de los diagramas de fases.

  Aprender sobre el manejo y cálculo de la cantidad relativa de fases y los

microconstituyentes.

  Determinar de manera concreta la temperatura de solidificación, tomando como

referencia la curva de enfriamiento

2. Referencias Bibliográficas

 

Ciencia de los materiales; manual de practicas  Ciencia e ingeniería de los materiales, 4ta edición. Askeland, Donald.

  Apuntes del curso, Ciencia de los materiales. 2011.

3. Equipo Utilizado.

  CES Edupack Granta

4. Introducción.

Los diagramas de fase son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un

sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones.

La mayoría de los diagramas de fase han sido construidos según condiciones de equilibrio

(condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas por ingenieros y científicos para

entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de los materiales. Los diagramas

de fases más comunes involucran temperatura versus composición.

Un diagrama isomorfo, es decir, de solubilidad Sólida Completa es un diagrama de fasesmuestra las fases y sus composiciones para cualquier combinación de temperatura y

composición de la aleación. Cuando en la aleación sólo están presentes dos elementos, se

puede elaborar un diagrama de fases binario. Se encuentran diagramas de fases binarios

isomorfos en varios sistemas metálicos y cerámicos. En los sistemas isomorfos, sólo se forma

una fase sólida; los dos componentes del sistema presentan solubilidad sólida ilimitada.

En estos diagramas podemos conocer que fases están presentes a diferentes composiciones

y temperaturas bajo condiciones de enfriamiento lento (equilibrio), averiguar la solubilidad,

en el estado sólido y en el equilibrio, de un elemento (o compuesto) en otro, determinar la

temperatura a la cual una aleación enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza asolidificar y la temperatura a la cual ocurre la solidificación y conocer la temperatura a la

cual comienzan a fundirse diferentes fases.

Una fase es una porción de micro estructura homogénea desde el punto de vista químico y

estructural. Posee las siguientes características:

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-  Tiene la misma estructura o arreglo atómico en su interior

-  Tiene la misma composición y propiedades en su interior.

-  Tiene una interfaz definida entre esta y las fases que la rodean o están adjuntas.

5. Desarrollo de la práctica.

1)  Busque 4 diagramas de fases representativas de los ejemplos anteriores y dibújelos.

Realice los diagramas de enfriamiento (porcentaje en peso-temperatura para las

concentraciones críticas de cada diagrama de fase presentado en la parte teórica de

la práctica.

  Diagrama binario de total solubilidad en estado sólido:

  Diagrama binario de total insolubilidad en estado sólido(eutéctico)

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  Diagrama binario con solubilidad parcial en estado solido 

 

Diagrama eutectoide 

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2)  Analice los diagramas indicados. Realice lo siguiente:

a.  Escriba en el diagrama los puntos críticos, y sus concentraciones.

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1.  0%

2.  8%

3.  32%

4.  40%

5. 

50%

6.  67%

7.  80%

8.  84%

9.  96%

10. 98%

b.  Complete los espacios con las fases correspondientes.

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1.  MgO + Periclasa

2.  MgO + Periclasa

3.  Periclasa + L

4. 

Periclasa + Espinela5.  Espinela + L

6.  L

7.  Espinela

8.  Espinela + L

9.  Espinela + Al2O3 

10.  Al2O3 + L

c. 

Para una composición indicada trazar el diagrama de enfriamiento utilizando la regla

de Gibbs. 

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d) Para cada parte dibuje las estructuras correspondientes formadas durante el proceso de

solidificación.

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Conclusión

Ciencia de materiales se denomina diagrama de fase, diagrama de equilibrio de fases o

diagrama de estados de la materia, a la representación gráfica de las fronteras entre

diferentes estados de la materia de un sistema, 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.

Cuando aparecen varias sustancias, los diagramas se denominan diagramas de fase binarios.

Espinela es el nombre que normalmente se asocian con el compuesto MgAl2

O4, pero también es el nombre de una fase en el sistema binario de magnesia-alúmina con

una solubilidad que van desde 40% de alúmina (a 2000 ° C) a% de alúmina 84 (a 1800 ° C). La

fase espinela con un composición de 50% de alúmina se funde congruentemente a 2200 ° C.

La periclasa es un mineral es una forma natural del óxido de magnesio (MgO). Antiguamente

denominada magnesia.

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