Prof. José Antonio Pero – Sanz Elorz DIAGRAMAS DE FASE BIBLIOGRAFIA: Cap. IV del libro “Ciencia e Ingeniería de Materiales” Prof. José Antonio Pero – Sanz Elorz

Laboratorio de Metalotecnia Ejercicio 1 Constrúyase el diagrama de equilibrio del sistema A-B a partir de los datos siguientes: A funde a 1800 ºC y B a 1550 ºC Hay una transformación eutéctica a 1310 ºC: L(44 %B)  (2 %B) + (51 %B) El compuesto intermedio AB (que admite 2 % de exceso de cada componente) no es estable por encima de 570 ºC, descomponiéndose en (2 %B) y (63 %B). Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia T (ºC) 1800 1700 L L + 1600 1500 L + 1400 1310 ºC 1300 51 2 44 1200 1100  1000  + 900  800 700 600 570 ºC 50 2 63 500 400 300  +AB AB AB +  200 100 48 52 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A B Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. Ejercicio 2 Trácese el diagrama de equilibrio del sistema A-B, sabiendo que A tiene una forma  que se transforma a 95 ºC en la , la cual funde a 118 ºC, mientras que  funde a 217 ºC. Existen las reacciones: Peritéctica a 160 ºC: (13 %A) + L(26 %A)  (17 %A) Eutéctica a 105 ºC: L(60 %A)  (51 %A) + (71 %A) Eutectoide a 75 ºC: (83 %A)  (50 %A) + (88 %A) Explíquense los fenómenos que se presentan al enfriar un líquido que contiene 75 % A .

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.  + L  + L  + L     L  +  +   +   +  22 17 50 49 29 40 74 83 87 100 200 20 10 30 60 70 80 90 A B 120 140 160 180 220 240 75 ºC 105 ºC 160 ºC T (ºC) 95 ºC 217 ºC 118 ºC

Aplicación regla de las fases (F + V = C + 1): 100 200 20 10 30 40 50 60 70 80 90 A B 120 140 160 180 220 240 T (ºC) T t TL TS L L +    +   +  Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. Aplicación regla de las fases (F + V = C + 1): Para TL: (L + ) + V = (A + B) + 1  V = 1 Para TS: (L + ) + V = (A + B) + 1  V = 1 Para A: ( + ) + V = (A + B) + 1  V = 1 Temperatura eutectoide: ( +  + ) + V = (A + B) + 1  V = 0

Laboratorio de Metalotecnia Ejercicio 3 Constrúyase el diagrama de equilibrio del sistema formado por las sustancias A, que funde a 830 ºC, y B, que funde a 260 ºC. Existen los compuestos intermedios A4B, A4B3, AB y AB2, de los que solo tiene punto de fusión congruente el A4B3 a 1630 ºC. Todos ellos son prácticamente inmiscibles entre sí y con los componentes; AB funde incongruentemente a 1525 ºC, dando un líquido con 56 % B; A3B funde incongruentemente a 1400 ºC, dando un líquido de 22 % B; AB2 funde también incongruentemente a 870 ºC, dando un líquido de 77 % B. Existe un eutéctico a 760 ºC, donde el líquido de 2 % B da A y A3B. Explíquense los fenómenos que se presentan al enfriar lentamente un líquido que contiene 54 % B. Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. A3B A4B3 AB AB2 A + A3B A3B + A4B3 A4B3 + AB AB + AB2 AB2 + B AB2 + L AB + L A4B3 + L A3B + L A + L L 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A B 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 T (ºC) 760 ºC 1400 ºC 1630 ºC 1525 ºC 870 ºC 260 ºC 830 ºC 22 2 56 77

Laboratorio de Metalotecnia 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A B 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 T (ºC) 760 ºC 1400 ºC 1630 ºC 1525 ºC 870 ºC 260 ºC 22 2 56 77 AB + L AB + AB2 T t Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia Ejercicio 4 Trácese el diagrama del sistema A-B, en el que A funde a 960 ºC, y B a 650 ºC. Existen los compuestos AB (punto de fusión congruente a 820 ºC) y AB3 que se descompone a 490 ºC en líquido de 77 % B y  (65 % B). Además, se presentan las transformaciones eutécticas: a 760 ºC: L(33 %B)  (29 %B) + (35 %B) a 470 ºC: L(82 %B)  (77 %B) + (96 %B) Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia (99 %B)   (67 %B) + B (fase ) E.T.S.I.M.O. Ejercicio 5 A funde a 1720 ºC y B a 1880 ºC y forman una serie continua de disoluciones sólidas  con un punto de fusión mínimo a 1390 ºC y 45 % B. El compuesto AB2 (fase ) se transforma congruentemente en disolución sólida  a 1350 ºC. La fase sólida  se transforma eutectoidemente a 675 ºC: (14 %B)   (0,5 %B) + (60 %B) Otra transformación eutectoide a 600 ºC es: (99 %B)   (67 %B) + B (fase ) Para los componentes puros, las transformaciones alotrópicas son    a 885 ºC y    a 625 ºC. Constrúyase el diagrama.

Laboratorio de Metalotecnia Ejercicio 6 Trácese el diagrama A-B a partir de los siguientes datos: A funde a 1080 ºC, B posee una variedad alotrópica  que a 910 ºC se transforma en la , la cual a 1400 ºC pasa a su vez a la forma , y esta funde a 1530 ºC. Se presentan las siguientes reacciones: a 1485 ºC: L(90 %B) + (94 %B)  (93 %B) a 1095 ºC: L(3 %B) + (92,5 %B)  (4,5%B) a 1485 ºC: (97 %B)  (99 %B) + (1 %B) Explíquense los fenómenos que se presentan al enfriar lentamente un líquido que contiene 96 % B. Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. Ejercicio 7 Dibújese el diagrama del sistema A-B, a partir de los siguientes datos. A tiene una forma  que, a 880 ºC, se transforma en la , la cual funde a 1660 ºC. B funde a 1080 ºC. Existen los compuestos intermedios A2B, AB, A2B3 y AB3, prácticamente insolubles entre sí y con los componentes, de los que solo AB tiene punto de fusión congruente a 975 ºC. AB3 se descompone a 920 ºC en AB y líquido de 62 % B. A2B se descompone a 990ºC en líquido de 35 % B y  (13 % B). Existen puntos eutécticos a 995 ºC y 43 % B, y a 880 ºC y 66 % B, así como un eutectoide a 800 ºC para la transformación (6 %B)  (1,6 %B) + A2B.