Descripción de la tarea

Desarrollo de la tarea

1. En primer lugar vas a realizar un test de 10 preguntas sobre la estructura interna de los materiales. Una vez solucionado, traslada las respuestas correctas a la plantilla de la tarea.

2. Sobre las aleaciones.

a) Rellena los huecos en el siguiente texto:

b) Explica las diferencias entre las aleaciones por inserción y sustitución. Escribe ejemplos.

3. J.W. Gibbs desarrolló una ecuación que permite relacionar el número de componentes, la cantidad de fases (en aleaciones, sólido y líquido) y el número de grados de libertad que pueden coexistir en equilibrio dentro de un sistema material.

F + N = C+ 2

F = número de fases que pueden coexistir
N = grados de libertad (presión, temperatura y concentración)
C = número de componentes del sistema

Como, a nivel industrial, se suele trabajar a presión constante, la anterior ecuación se reduce a:

F + N = C+ 1

F = número de fases que pueden coexistir
N = grados de libertad (temperatura y concentración)
C = número de componentes del sistema

Dado un sistema formado por dos componentes A y B, cuyo diagrama de fases se muestra en el dibujo:
 


Determina el número de fases (sólido, líquido), los componentes (A, B) y los grados de libertad del sistema (temperatura, concentración) en los puntos P1, P2 y P3 del diagrama.

4. A continuación puedes ver una animación de un diagrama de fases en una aleación de dos metales A y B:

La temperatura se puede cambiar con el deslizador.

Problema resuelto. Viendo el gráfico podemos responder a las siguientes preguntas:

1. ¿Qué tipo de aleación se trata? Es una aleación donde los componentes son completamente solubles tanto en estado sólido como líquido

2. A la temperatura de 721,3 ° C:

  1. ¿cuál es la concentración de A que pertenece a la línea de Líquidus ? Vemos el punto de corte de la horizontal (la T) con la línea de Líquidus: el punto G que es 28,23% de A
  2. ¿y la concentración en % de A que pertenece a la curva de Solidus ? Vemos el punto de corte de la horizontal (la T) con la línea de Sólidus: el punto Fque es 79,78% de B

3. El punto K del diagrama :

    1. ¿Qué concentración de A y B presenta? Basta con ver el punto de corte de la línea roja punteada que pasa por K y corta al eje de las concentraciones (eje X):A tiene un 54,29% y B un 45,71%.
    2. ¿Qué cantidad (en %) de líquido y de sólido hay en ese punto? Para responder a esta cuestión debemos aplicar la regla de la la palanca. Para saber el % de la fase líquida:

donde Cs es la concentración de A que corresponde a la línea de sólidus (el punto F) = 28,23%, CL el la concentración de A que corresponde a la línea de Líquidus (el punto G) = 79,78 y Co la que corresponde al punto K, 54,29%, luego:

Para calcular el tanto % de líquido que hay se puede calcular:

REPITEestos cálculos para otra temperatura (DESLIZA el cursor en la animación) y para otro PUNTO K (desliza el cursor en la animación) y responde a las siguientes preguntas:

1. ¿Qué tipo de aleación se trata?

2. A la temperatura elegida:

  1. ¿cuál es la concentración de A que pertenece a la línea de Líquidus ?
  2. ¿y la concentración en % de A que pertenece a la curva de Solidus ?

3. El punto K del diagrama :

    1. ¿Qué concentración de A y B presenta?
    2. ¿Qué cantidad (en %) de líquido y de sólido hay en ese punto?