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7/21/2019 materiales

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CAPITULO VI

ESTUDIO METALOGRAFICO DE

LAS ALEACIONES



1. PRINCIPIOS BASICOS

1.1. ALEACION.



Fig. 6. 1. OBTENCION DE UNA ALEACION - ALEACIONES DE PLATA ENJOYERÍA



1.2. CONDICIONES QUE DEBEN REUNIR LOS

ELEMENTOS DE LAS ALEACIONES.



1.3. CONSTITUYENTES DE LAS ALEACIONES

• Metales puros o elementos smples.

• Solu!ones s"l#as.

• Compuestos $u%m!os.

• Compuestos %ntermet&l!os.



a) ELEMENTOS SIMPLES



Fig. 6. ALEACION CON ELEMENTOS SIMPLES ! ME"CLA MECANICA



#) SOLUCIONES S$LIDAS.

1' Solu!ones s"l#as por susttu!"n.

2' Solu!ones s"l#as por nser!"n.



#.1) SOLUCION SOLIDA POR SUSTITUCION

Los &tomos #el soluto(

susttu)en al*unos &tomos#el sol+ente

,&tomos #el - ,&tomos #el

soluto sol+ente



FIG. 6.3. SOLUCION S$LIDA POR SUSTITUCION



#.) SOLUCION SOLIDA POR INSERCION

Los &tomos #el soluto se

nter!alan en los espa!os

nterat"m!os #e la re# #el

sol+ente re# matr/'.

, &tomos #el 0 , &tomos #el

soluto sol+ente



Fig.6.%. SOLUCION S$LIDA POR INSERCION.



Fig. 6.&. ESTRUCTURA CRISTALINA DE UNA ALEACION



') COMPUESTOS (UÍMICOS.•

Estos son #e #os tpos a' !on*ruentes o estales )

' n!on*ruentes o nestales.



Fig. 6.%. COMPUESTOS (UIMICOS ESTABLES PRESENTES EN UNDIAGRAMA DE E(UILIBRIO.

C.1 Compuesto $u%m!o

estale o !on*ruente.

Compuesto $u%m!o

estale o !on*ruente(

$ue 3orma solu!"n s"l#a.



C.2 Compuesto $u%m!o

n!on*ruente onestale.

Compuesto $u%m!o

n!on*ruente o nestale$ue 3orma solu!"n s"l#a

Fig. 6.&. COMPUESTOS (UIMICOS INESTABLES PRESENTES EN UNDIAGRAMA DE E(UILIBRIO.



) COMPUESTOS INTERMETALICOS.

Se 3orman entre #os metales #e los *rupos

s*uentesa' Cu( A*( Au( 4e( Co( N( 5#( 5t(

' Be( 6n( C#( Al( Sn( S.



1.7 SISTEMA.



Fig. 6.6. SISTEMAS AISLADOS DEL MEDIO AMBIENTE PARA SUESTUDIO



Fig. 6.*. SISTEMAS DE ALEACIONES MEDIANTE SU DIAGRAMA DE E(UILIBRIO



1.8 4ASE.



1.9 CONSTITU:ENTE.



1.; COM5ONENTE.

E<m. Alea!"n #e Cu=6n... Componentes Cu ) 6n. Alea!"n #e Al=Cu... Componentes Al ) Cu.

Alea!"n #e 4e=C... Componentes C ) 4e o

C4e> ) 4e a!ero'.



1.? EQUILIBRIO



1.@ DIARAMA DE EQUILIBRIO.



+ig. 6.,. DIAGRAMA DE E(UILIBRIO 4e = C



. REGLA DE LAS FASES DE GIBBS

•



4 - ! n = pDon#e

4 - ra#os #e lerta# o +aral#a# #el sstema.! - Nmero #e !omponentes $ue 3orman el sstema.n - Nmero #e 3a!tores eternos $ue a3e!tan al sstema.

p - Nmero #e 3ases $ue se en!uentran en e$ulro.



1 ga/0 2i#a 4 54 0i0a a2a'i/40#i4aia

a' INARIANTE. Cuan#o nmero #e *ra#os #e

lerta# es !ero F'.

' MONOARIANTE. Cuan#o nmero #e *ra#os

#e lerta# es uno 1'.

!' BIARIANTE. Cuan#o nmero #e *ra#os #e

lerta# es #os 2'.



3. SISTEMAS DE ALEACIONES BINARIAS

>.1 ALEACIONES ISOMOR4AS BINARIAS

RELA DE GUME ROTGER:.



RELAS DE GUME ROTGER:.

1.

2.

>.7.



Fig. 6.7 Diagaa0 DE E(UILIBRIO DE SISTEMAS DE ALEACIONES

ISOMORFAS BINARIAS



3. REGLA DE LA PALANCA

Fig. 6.18 DIAGRAMA DE E(UILIBRIO PARA DETERMINAR LA REGLA

DE LA PALANCA



-

= Sea X ( la !ompos!"n #e la alea!"n ) Wo la

3ra!!"n en peso #e B en A. Wl, H en peso #e

3ase l%$u#a ) Ws( H en peso #e la 3ase s"l#a total'.

= Sea T( la temperatura a la !ual se en!uentra

la me/!la.

= Sea Xl - 3ra!!"n en peso #e la 3ase l%$u#a. Xs - 3ra!!"n en peso #e la 3ase s"l#a.

Xl + Xs = 1 ......1'

Xl = 1 - Xs ......2' en el punto #e an&lss a la temperatura T'



Ga!en#o un alan!e #e peso #e B en la alea!"n

Sea 5eso #e B en la - 5eso #e B en la 5eso #e B en la

Me/!la #e 2 3ases 3ase l%$u#a 3ase s"l#a.

Wo = Xl Wl + Xs Ws ..... (3)

Comnan#o 2' ) >'

Wo = (1 - Xs) Wl + Xs Ws Wo = Wl - Xs Wl + Xs Ws

Wo - Wl = Xs Ws - Xs WlDespe<an#o 3ra!!"n en peso #e 3ase s"l#a Xs.

Despe<an#o 3ra!!"n en peso #e la 3ase l%$u#a Xl l S

l 0

S

W W

W W X

−

−

=

l S

0S l

W W

W W X

−

−

=



3.3 ALEACIONES BINARIAS CON EUTECTICA YSOLUBILIDAD PARCIAL.

• ALEACION EUTECTICA



• SOLUBILIDAD 5ARCIAL.

• SOLUCIONES SOLIDAS TERMINALES. Solu!"n s"l#a #el elemento A α

Solu!"n s"l#a #el elemento B β

• 4ORMACION DE SOLUCIONES SOLIDAS5ROEUTECTICAS DURANTE EL EN4RIAMIENTO

SOLUBILIDAD M94ia M:;iaSolul#a# #e B en A

Solul#a# #e A en B



Fig. 6.18 DIAGRAMA DE E(UILIBRIO DE ALEACIONES BINARIAS

CON EUT<CTICA



• A2a'i=4 5>'i'a.• 5unto eut!t!o

• Isoterma eut!t!a.• Rea!!"n n+arante eut!t!a.

L$. α β

• 4orma!"n #e s"l#o pro eut!t!o.

• 4orma!"n #e s"l#o eut!t!o.

• Alea!ones Jpo eut!t!as.• Alea!ones Jper eut!t!as.



• PROBLEMA.

Un K* #e una alea!"n la !ual !ontene un ?F H en peso en

B ) un 2F H en peso #e A( se en3r%a lentamente #es#e 9FFC( utl/ar el #a*rama A= B ) !al!ular lo s*uente

a' 5or!enta<e en peso #el l%$u#o ) #el pro eut!t!o β 3orma#o

a 8FF C.

' 5or!enta<e en peso #el l%$u#o ) #el pro eut!t!o β <ustoen!ma #e la temperatura eut!t!a δT' ) el peso en K*

#e esas 3ases.

!' 5eso en K* #e α ) β eut!t!os 3orma#os por la rea!!"n

n+arante eut!t!a.#' Tra/ar la !ur+a #e en3ramento TT #e la alea!"n( n#!an#o

en !a#a tramo las 3ases presentes( as% msmo Ja*a un

es$uema m!ro*r&3!o !ara!ter%st!o #e !a#a /ona #e

en3ramento( n#!an#o las 3ases presentes.



• 5ROBLEMA

• 5ara el sstema #e alea!ones mostra#o en la 4*. 9.1F( 5 Sn( se Ja

toma#o una alea!"n #e 7FH en peso #e Sn ) 9FH en peso #e 5( la

!ual se en3r%a lentamente #es#e >FF C. Cal!ule ) #etermne los*uente

a' Ga*a un !ua#ro n#!an#o las solul#a#es #e los elementos 5 )

Sn #el sstema.

' Cal!ule el H en peso #el l%$u#o ) el s"l#o α proeute!t!o presentes.

!' Cal!ule el H en peso #el α proeute!t!o 3orma#o Jasta un nstanteantes #e pro#u!rse la rea!!"n n+arante eut!t!a.

#' Cal!ule el H en peso #el sol#o α ) s"l#o β 3orma#o por la rea!!"n

n+arante.

e'Tra!e la !ur+a #e en3ramento TT #es#e >FFC Jasta la temperaturaamente( n#!an#o en !a#a tramo las 3ases presentes.

3' Es$uemat!e para !a#a tramo #e en3ramento #e la alea!"n las

m!ro3oto*ra3%as !orrespon#entes



3.% ALEACIONES BINARIAS CON EUTECTOIDE YSOLUBILIDAD PARCIAL.



• Alea!"n eute!to#e

• 5unto eute!to#e

• Isoterma eute!to#e.• Rea!!"n n+arante eute!to#e.

• 4orma!"n #e s"l#o pro eute!to#e.

• 4orma!"n #e s"l#o eute!to#e.• Alea!ones Jpo eute!to#e.

• Alea!ones Jper eute!to#e.



3.& ALEACIONES BINARIAS CON PERITECTICA YSOLUBILIDAD PARCIAL.



• Alea!"n pert!t!a.

• 5unto pert!t!a.

• Isoterma pert!t!a.• Rea!!"n n+arante pert!t!a.

• 4orma!"n #e s"l#o pro pert!t!o.

• 4orma!"n #e s"l#o pert!t!o.• Alea!ones Jpo pert!t!as.

• Alea!ones Jper pert!t!as.



3.6 ALEACIONES BINARIAS CON PERITECTOIDE YSOLUBILIDAD PARCIAL.



• Alea!"n perte!to#e.

• 5unto perte!to#e.

• Isoterma perte!to#e.• Rea!!"n n+arante perte!to#e.

• 4orma!"n #e s"l#o pro perte!to#e.

• 4orma!"n #e s"l#o perte!to#e.• Alea!ones Jpo perte!to#es.

• Alea!ones Jper perte!to#es.



+ig. 6.11 Si0a ALEACIONES '/4 ? EUTECTICA EUTECTOIDE

PERITECTICA PERITECTOIDE



3.* ALEACIONES BINARIAS CON MONOTECTICA YSOLUBILIDAD PARCIAL.



• Alea!"n monot!t!a.

• 5unto monot!t!o.

• Isoterma monot!t!a.• Rea!!"n n+arante monot!t!a.

• 4orma!"n #e s"l#o pro monot!t!o.

• 4orma!"n #e l%$u#o 2.• Alea!ones Jpo monot!t!as.

• Alea!ones Jper monot!t!as.



• PROBLEMA• 5ara el sstema #e alea!ones T=N mostra#o en la 4*. N 2(

una alea!"n #e 2F H en peso #e N ) ?FH en peso #e T( se

en3r%a lentamente #es#e 18FF C( !al!ule ) #etermne los*uente

a' Llene el #a*rama #e e$ulro n#!an#o en !a#a &rea o

/ona las 3ases presentes.

' Tra!e el #a*rama TT #e en3ramento lento #es#e 18FF C

Jasta 9FF C( n#!an#o en !a#a tramo las 3ases presentes.

!' In#$ue los puntos #e !oesten!a #e > 3ases n+arantes'

#el sstema( !on sus respe!t+os nomres( !ompos!"n

$u%m!a e ne!ua!ones #e rea!!"n n+arante.

#' A la temperatura #e 11FF C !al!ule el H en peso #e los!onsttu)entes presentes.

e' Un nstante #espus #e la rea!!"n n+arante ;98C T(

!al!ule el H en peso #e los !onsttu)entes presentes.



• +ig. 6.1 SISTEMA DE ALEACIONES Ni-Ti



%. ALEACIONES TERNARIAS

•

% 1 COMPOSICION DE LAS ALEACIONES EN LOS



%.1 COMPOSICION DE LAS ALEACIONES EN LOS

DIAGRAMAS TERNARIOS.



Fig. 6.13 SISTEMA DE ALEACIONES TERNARIAS



Fig. 6.13 SISTEMA DE ALEACIONES TERNARIAS EN ISOMETRICO



ALAEACIONES TERNARIAS- ALPACA

Cobre Cinc Níquel Calidad

52 25 22 Primera calidad

59 30 11 Segunda calidad

63 31 6 Tercera calidad



Fig. 6.13 ALEACIONES FERROSAS DE ALEACIONES TERNARIAS



Fig. 6.13 ALEACIONES CERAMICAS DE ALEACIONESTERNARIAS

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