CIENCIA DE LOS MATERIALES. PROFESOR JUAN M. MEZA.TALLER DIFUSIÓN Y DIAGRAMAS DE FASE

1. La superficie de un engranaje hecho de acero 1018 (0,18% en peso de carbono) ha sido carburada a 927ºC (1700 ºF). Calcule el tiempo necesario para aumentar el contenido de carbono a 0,40% en peso a 0,95mm por debajo de la superficie del engranaje. Considere un contenido de carbono en la superficie de 1,10% en peso. D (C en hierro ) a 927ºC =1,28x10-11 m2/seg.

2. Un engranaje de acero 1022 (0,22% en peso de C) ha sido carburado a 927ºC (1700 ºF). Si el tiempo de carburación en de 6h, ¿cuál es la profundidad en mm a la que el contenido de carbono en de 0,35% en peso? Considere un contenido de carbono en la superficie de 1,15% en peso. D (C en hierro ) a 927ºC =1,28x10-11 m2/seg.

3. Calcule en coeficiente de difusión en m2/seg. de Níquel en hierro FCC a 1200ºC. D0 = 7,7x10-5 m2/seg. Q = 280KJ/mol. R = 8,314J/mol K.

4. El coeficiente de átomos de manganeso en la red de hierro FCC es 1x10-14 m2/s a 1300ºC y 1x10-5 m2/s a 400ºC. Calcule la energía de activación en KJ/mol para este intervalo de temperaturas. R = 8,314J/mol K.

5. “Diseño de materiales para una soldadura de aplicación” Una manera de reparar abolladuras en un metal es introducir un material semisólido y después permitir que este material de relleno se solidifique. Para esta aplicación, el material de relleno debe tener las siguientes especificaciones:a. Una temperatura de fusión menor a 230ºC.b. Una resistencia a la tensión de 41MPa.c. Ser de 60 a 70% líquido durante la

aplicación.d. Ser lo menos costoso posible.Si la propuesta es una aleación Pb-Sn, especifique una temperatura de uso para esta aplicación.

6. Considere una aleación de Al 4% Si.a. ¿La aleación en hipoeutéctica o

hipereutectoide?b. Las composiciones y cantidades de cada

fase a 578ºC.c. Las cantidades y composiciones de cada

fase a 576ºC y las cantidades y composiciones de cada microconstituyente a 576ºC.

d. Las cantidades y composiciones de cada fase a 25ºC.