1 Diagramas de fases ObjetivosTema V Diagramas de fases Objetivos Relacionar el comportamiento y propiedades de los metales con el diagrama de fases que presentan. Predecir las estructuras a obtener a partir de la evolución térmica y temporal del metal.

2 Tema V Diagramas de fasesConferencia 7 Sumario Fases. Equilibrio de fases. Tipos de diagramas. Regla de las fases. Regla de la palanca. Reacciones Bibliografía Básica : Callister, pp Metalografía , Guliaev pp

3 phase phase diagram phase rule lever rule tie line eutectic reactionTérminos en Inglés phase phase diagram phase rule lever rule tie line eutectic reaction eutectoid reaction peritectic reaction invariant point segregation

4 fase toda parte homogénea de un sistema que posee características químicas y físicas uniformes. metal puro compuesto químico solución sólida variedades alotrópicas

5 variedades alotrópicasmetal puro Presente en la Tabla Periódica. Ts única compuesto químico Unión en proporciones fijas de dos o más elementos. Red diferente a los que la originan. Ts única solución sólida Unión de dos o más elementos. Uno mantiene su red cristalina y los otros se insertan o sustituyen posiciones . Rango de Ts. variedades alotrópicas Diferentes redes cristalinas del mismo elemento estables a determinadas temperaturas. Ts única

6 Tipos de Diagramas Soluble-Soluble

7 Tipos de Diagramas Soluble-SolubleEnfriamiento rápido Enfriamiento muy lento

8 Aclaraciones Se considera una estructura en equilibrio pero para ello el enfriamiento debe ser muy lento,lo que no ocurre en la práctica. En enfriamientos industriales el grano presenta diferencias de composición entre la periferia y el centro (segregación ). En circunstancias comunes la difusión se encarga de uniformar la composición. (recocido de homogenzación)

9 Determinación de la composición y proporción de fases

10 Determinación de la composición y proporción de fasesWα + WL = 1 WαCα + WLCL = Co

11 Ley de Gibbs (Ley de las fases)Muestra la coexistencia de las fases en equilibrio en un sistema Para sistemas binarios y ternarios (C = componentes) Variables externas al sistema : temperatura y presión (N) Grados de libertad del sistema EN EQUILIBRIO (F) Fases coexistentes (P)

12 Ley de Gibbs (Ley de las fases)Para el pto B del diagrama: C=2 (Cu y Ni) N=1 (Temperatura, la p es constante) P=2 ( fases presentes en el pto B : a + líquido) Los grados de libertad del sistema en el pto B son 1 (F=1) El sistema en el pto B se describe completamente con sólo un parametro : composición o temperatura

13 Tipos de Diagramas Soluble-Insoluble [Mezcla Mecánica]

14 Tipos de Diagramas Soluble-Parcialmente SolubleInvariante (F=C+1-P) reacción eutéctica:

15 Solidificación de diferentes composiciones

16 Solidificación de diferentes composiciones

17 Crecimiento de la eutéctica

18 Solidificación de diferentes composiciones

19 Determinación de la composición y proporción de fases

20 L + δ → ε Reacción Eutectoide y Peritéctica Reacción peritécticaδ →γ + ε

21 Tipos de reacciones invariantes de tres fases que se presentan en diagramas de fases binarios

22 Diagramas de equilibrio con formación de compuesto intermetálico de fusión congruente e incongruente

23 Diagrama de fases de sistemas ternarios

24 Diagrama de fase ternario de una sección isotérmica para el sistema hiero-cromo-níquel

25 Resumen