Diagrama de fase

FACULTAD DE INGENIERA METALRGICA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA METALRGICATrabajo de diagrama de fases de la aleacin C-W.

CURSO: Ingenieria de los materiales II.TACNA - PER

20101. INTRODUCCIN:El Carburo de Tungsteno (WC) es un compuesto frecuentemente usado en recubrimientos duros debido a su relativa estabilidad y alta dureza (22 GPa) en un rango de temperaturas entre 200 a 400 C. Este material es de relevancia tecnolgica debido a la aparicin de nuevos usos, como por ejemplo recubrimientos compuestos nanocristalinos de WC/a-C.

El diagrama de fases del WC muestra una regin muy estrecha donde se puede obtener la fase hexagonal. Cuando ocurren pequeas desviaciones de la estequiometra otras fases posibles aparecen; hexagonal (h-WC: WCX), cbica (c-WC: WC1-X), y ortorrmbica (o-WC: W2C). Los enlaces en el WC son formados por electrones 2s localizados de C y los electrones 5d y 4f del W, que producen una nube electrnica deslocalizada. Adems, estos enlaces son primariamente inico-metlico con una tendencia a ser menos covalentes. Por eso, el WC tiene algn comportamiento metlico que promueve modos activos de observacin en IR y Raman. Por lo anterior las espectroscopia de infrarrojo y Raman son tcnicas ptimas para el estudio de los modos de vibracin del WC. El inters radica en obtener la fase hexagonal del carburo de tungsteno (h-WC) debido a que esta fase presenta un alto mdulo de elasticidad (700 GPa), solo superado por el del diamante y una alta conductividad trmica (84.02W/mK). En este trabajo se estudia la variacin de las fases de W-C, obtenidas a partir de las pelculas delgadas depositadas por la tcnica de co-sputtering d.c. asistida con campo magntico (magnetron-co-sputtering), en dependencia de la relacin en % peso de W/C en los blancos en forma de mosaico.

2. FUNDAMENTO TEORICO:Carburo de Tungsteno (WC).Masa

molarAspectoDensidadPunto

fusinPunto

EbullicinSolubilidad

aguaEstruc.

Cristalina

195,86

g/molslido( gris-negro)15,8 g/cc2870C

5198F

3143k6000C

10832F

6273kinsolubleHexagonal

Caractersticas fsicas

El carburo de tungsteno es un de fusin elevada, 2870C, extremadamente difcilmente escala de 8.5 - de 9.0 Mohs y dureza de 22 GPa Vickers con la alta conductividad elctrica (resistencia 1.7-2.2 10-7ohm.m) comparable con los metales (e.g vanadio 1.99 10-7ohm.m). El WC es mojado fcilmente por el nquel fundido y el cobalto. La investigacin del diagrama de fase del sistema W-C-Co demuestra ese WC y la forma del Co un pseudo eutctico binario. El diagrama de fase tambin demuestra que hay -carburos supuestos con la composicin (W, los Co)6C que puede ser formada y el hecho de que estas fases son frgiles es la razn por la que el control del contenido de C en los hardmetals WC-Co es importante. Estructura

Hay dos formas de WC, una forma hexagonal, -WC, y una forma de alta temperatura cbica, -WC, que tiene la estructura de la sal de la roca. La forma hexagonal se puede visualizar segn lo compuesto de capas embaladas hexagonally cercanas de tomos del metal con las capas que mienten directamente sobre una otra, con los tomos de carbn llenando mitad de los intersticios que dan el tungsteno y el carbn un trigonal regular prismtico, coordinacin 6.[9] De las dimensiones de la clula de la unidad[11] las longitudes en enlace siguientes pueden ser determinadas; la distancia entre los tomos del tungsteno en una capa hexagonally embalada es 291pm, la distancia ms corta entre los tomos del tungsteno en capas colindantes es 284 P.M., y la longitud del enlace del carbn del tungsteno es 220 P.M. La longitud del enlace del tungsteno-carbn es por lo tanto comparable al solo enlace en W (CH3)6 (218pm) en el cual hay fuertemente coordinacin prismtica torcida del trigonal del tungsteno. Usos

Mquinas de herramientas

Las superficies del corte del carburo son a menudo tiles al trabajar a mquina a travs de los materiales. El material est generalmente cobalto del tungsteno-carburo, tambin llamado cement el carburo, a compuesto de la matriz del metal donde estn el el agregado y metlicas las partculas del carburo de tungsteno cobalto servicios como la matriz.

Militar

Est de uso frecuente el carburo de tungsteno en la municin perforante de blindaje. Es un penetrator eficaz debido a su alto valor de la dureza combinado con un muy de alta densidad.

El carburo de tungsteno es tambin un eficaz reflector del neutrn y como tal fue utilizado durante investigaciones tempranas en reacciones en cadena nuclear, particularmente para las armas. Deportes

Carburo de tungsteno, son utilizados por los atletas, generalmente en los postes que afectan superficies duras. Postes del senderismo, utilizado por muchos hikers para el balance y reducir la presin en empalmes de la pierna. Domstico

El carburo de tungsteno se utiliza como la bola que rota en las extremidades de bolgrafos para dispersar la tinta durante la escritura. El carburo de tungsteno se puede ahora encontrar en el inventario de algunos joyeros. Una idea falsa comn llevada a cabo referente a los anillos del carburo de tungsteno es ellos no se puede quitar en el curso del tratamiento mdico de la emergencia, requiriendo el dedo ser quitado en lugar de otro. Los cuartos de emergencia se equipan generalmente de las sierras de los joyeros que pueden cortar fcilmente a travs los anillos del oro y de la plata sin daar al paciente cuando el anillo no se puede deslizar apagado fcilmente. Sin embargo, estas sierras son incapaces de cortar a travs del carburo de tungsteno.

DIAGRAMA DE FASES

Son representaciones grficas de las fases que estn presente en un sistema de materiales a varias temperaturas, presiones y composiciones.

De los diagramas de fases se puede obtener la siguiente informacin:

Mostrar que fases estn presentes a diferentes composiciones y temperaturas

Determinar la temperatura a la cual una aleacin enfriada bajo condiciones de equilibrio comienza a solidificar y el rango de temperatura en el que se presenta la solidificacin.

Conocer la temperatura a la cual fases diferentes comienzan a fundir.REGLA DE LA PALANCA

Estas cantidades normalmente se expresan como porcentaje del peso (% peso), es una regla matemtica valida para cualquier diagrama binario.

La regla de la palanca permite conocer la composicin qumica de las fases y las cantidades relativas de cada una de ellas en equilibrio.

Concentraciones definidas, en las que tienen lugar transformaciones a temperatura constante:

3. DESARROLLO DEL TEMA:DIAGRAMA DEL C-W

4. CONCLUSIONES: Las aleaciones mejoran las propiedades mecnicas de los metales puros como pueden ser tenacidad, dureza, resistencia la oxidacin y otros ms. Sin embargo se empeoran propiedades como conductividad elctrica y trmica. Una de las caractersticas de los metales es que se solidifican en una estructura cristalina determinada formada a partir de un ncleo. Dependiendo de la velocidad de enfriamiento, en una pieza determinada se pueden formar ms o menos ncleos dando lugar a granos cuyo tamao determinara ciertas propiedades mecnicas. Para que una solucin de C-W reciba el nombre de aleacin, la concentracin del carbono no puede ser mayor que 6.67% ya que si fuese mayor, perdera las cualidades metlicas y recibira el nombre de compuesto qumico.

La temperatura en las que se da el cambio de fase de un tungsteno, es en funcin a la cantidad de carbn que contiene el metal se puede estimar la temperatura a la que se derretir y volver pastosa.

5. BIBLIOGRAFA: "http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_fase"