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.