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

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 E.T.S.I.M.O. L +  L +   +   +ABAB +    L AB AB 570 ºC ºC T (ºC)

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  +   +   +   +  AB ºC 105 ºC 160 ºC T (ºC) 95 ºC 217 ºC 118 ºC

AB T (ºC) T t TLTL TSTS A L L +   +  +  Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. Aplicación regla de las fases (F + V = C + 1): Para T L : (L +  ) + V = (A + B) + 1  V = 1 Para T S : (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 E.T.S.I.M.O. 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 A 4 B, A 4 B 3, AB y AB 2, de los que solo tiene punto de fusión congruente el A 4 B 3 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; A 3 B funde incongruentemente a 1400 ºC, dando un líquido de 22 % B; AB 2 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 A 3 B. Explíquense los fenómenos que se presentan al enfriar lentamente un líquido que contiene 54 % B.

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. A3BA3B A4B3A4B3 AB AB 2 A + A 3 B A 3 B + A 4 B 3 A 4 B 3 + AB AB + AB 2 AB 2 + B AB 2 + L AB + L A 4 B 3 + L A 3 B + L A + L L L A B T (ºC) 760 ºC 1400 ºC 1630 ºC 1525 ºC 870 ºC 260 ºC 830 ºC

A3BA3B A4B3A4B3 AB AB 2 L L A B T (ºC) 760 ºC 1400 ºC 1630 ºC 1525 ºC 870 ºC 260 ºC L AB + L AB + AB 2 T t Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O.

Laboratorio de Metalotecnia E.T.S.I.M.O. 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 AB 3 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. 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 AB 2 (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 E.T.S.I.M.O. 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. 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 A 2 B, AB, A 2 B 3 y AB 3, prácticamente insolubles entre sí y con los componentes, de los que solo AB tiene punto de fusión congruente a 975 ºC. AB 3 se descompone a 920 ºC en AB y líquido de 62 % B. A 2 B 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) + A 2 B.