Diagrama de fases en aleacciones metalicas

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Diagrama de fases en aleacciones metalicas

Sistemas isomórficos binarios

Obtención experimental del diagrama de fases

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

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

Condiciones de Hume-Rothery

los átomos deben tener idéntica valencia y próxima electronegatividad

Los metales iniciales han de tener la misma estructura cristalina.

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%.

Conceptos fundamentales

Regla de las fases de gibbs

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

Equilibrio de fases

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

Grados de libertad (L)

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

Componentes (C)

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

Fase (F)

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

Equilibrio y diagramas de fases

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

Alotropía y polimorfismo

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

Solución sólida

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

Límite de solubilidad

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

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