Diagrama de fases en aleacciones metalicas

Equilibrio y diagramas de fases

Microestructura

Cuando se centra la observación de un metal o aleación en tamaños del orden de micras(cientos de microcristales), observa la microestructura del material

Límite de solubilidad

Una concentración máxima de átomos de soluto que se dispersan en el solvente.

Solución sólida

Formado por átomos de dos o más clases diferentes, homogéneamente distribuidos y que por ello constituyen una sola fase.

Alotropía y polimorfismo

Dependiendo de las condiciones de temperatura y presión muchos elementos metálicos pueden existir
en formas cristalinas alternativas.

La determinación de los diagramas de fases o diagramas de equilibrio se realiza por vía teórica y/o
experimental.

Conceptos fundamentales

Fase (F)

Porción homogénea de un sistema caracterizado por una estructura y una organización atómica

Componentes (C)

Número mínimo de especies químicas necesarias para determinar la composición de las fases

Grados de libertad (L)

Sistema en equilibrio, es el número de variables intensivas que se pueden modificar en un amplio intervalo

Equilibrio de fases

Un sistema está en equilibrio si la energía libre es mínima en condiciones específicas de temperatura, presión y composición

Regla de las fases de gibbs

Se aplica estrictamente en condiciones de equilibrio termodinámico. F+L=C+N

Sistemas isomórficos binarios

Condiciones de Hume-Rothery

Los átomos de los constituyentes deben ser de tamaño similar, minimiza la deformación de la red. las diferencias no
pueden ser superiores a un 15%.

Los metales iniciales han de tener la misma estructura cristalina.

los átomos deben tener idéntica
valencia y próxima electronegatividad

Obtención experimental del diagrama de fases

Se preparan varias soluciones líquidas de
ambos materiales, con distintos porcentajes en peso
de níquel, fundiéndolos a temperaturas por encima
de los 1455ºC.

Se somete a un proceso de enfriamiento controlado hasta
temperatura ambiente, se mide la temperatura (T) y el tiempo (t) de enfriamiento.