Tema 5

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  5.DIAGRAMA DE FASES Y TRATAMIENTOS TERMICOS
COMPONENTE:son elementos quimicos q constituyen la aleacion.
ALEACION:una aleacion metalica es una mezcla de un metal con otros metales o no metales. es una solucion en estado solido.
COMPOSICION(CONCENTRACION):la composicion de una aleacion se expresa en terminos de los elementos constituyentes.
%en peso_C
1=m1/m1+m2 x100 nºmoles_nm=m/M
%atomico_C
1'=nm1/nm1+nm2 x10 masa en gramos/masa atomica
C
1+C2=100
C
1'+C2'=100

=100/ (C
1/ +C2/ ) Mm=100/(C1/M1+C2/M2)

conversion de composiciones_C
1'=C1M2/C1M2+C2M1 X100
C
1=C1'M2/C1'M2+C2'M1 X100

SOLUBILIDAD:para una solucion se define la solubilidad o limite de solubilidad como la concentracion maxima de atomos de soluto(componente menor proporcion)para una Tª especifica,que se disuelven en el disolvente(componente mayorproporcion)
a)SOLUBILIDAD ILIMITADA(alcohol y agua , Cu y Ni)
b)SOLUBILIDAD LIMITADA:uno de los componentes puede disolverse hasta cierto limite en el otro(agua y sal)
_LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA Tª
FASES:es una region del material con una estructura y/o composicion determinadas q le confieren las mismas propiedadesfisicas y quimicas.
en metales puros(sustancias puras) en aleaciones
constitucion de una aleacion:
fases presentes
composicion de cada fase
cantidad de cada fase(fraccion en peso)
CONDICION DE EQUILIBRIO:una muestra esta en equilibrio cuando a una presion P y temperatura T dadas, los constituyentes no tienen tendencia a cambiar con el tiempo. esta constitucion es estable
VARIABLES DE ESTADO:P , T Y COMPOSICION
DIAGRAMA DE FASES(DE UNA ALEACION):es una representacion grafica de las variables de estado asociadas con la microestructura. un diagrama de fases muestra las fases y sus composiciones para cualquier combinacion de Tª y composicion de la aleacion. los diagramas de fase de uso comun son diagramas binarios q representan sistemas de 2 componentes
LIQUIDUS:limite superior de la region de coexistencia de dos fases y es la linea por encima de la cual existe una sola fase liquida.
SOLUDUS:limite inferior de la region de 2 fases y es la linea por debajo de la cual el sistema hasolidificado completamente.
REGLA DE LA PALANCA:cantidad relativa de cada fase presente en una aleacion a una determinada Tª.
C
1=CSfs+CL(1-fs) fs:fraccion fase solida
C
s:%de B fase solida
C
L: liquida
f
l=(1-fs)
f
s=C1-CL/CS-CL fl=CS-C1/CS-CL
REGLA DE LA PALANCA:aplicable en cualquier region de 2 fases en los diagramas binarios.
%fase=brazo opuesto de la palanca/longitud total de la isoterma X100
DIAGRAMA DE FASES DE 2 COMPONENTES CON SOLUBILIDAD LIMITADA
estos sistemas contienen reacciones q implican 3 fases independientes
la reaccion eutectica y peritectica forman parte del proceso de solidificacion
las reacciones eutectoide(forma la base del tratamiento termico de varios sistemas de aleaciones incluyendo el acero) y peritectoide son reacciones exclusivas al estado solido
el diagrama plomo estaño contiene solamente una reaccion eutectica este sistema de aleacion es la base de las aleaciones mas comunes para la soldadura.
aleacion eutectica 61,9%
aleacion hipoeutectica 19-61,9%
aleacion hipereutectica:61,9-97,5%
DIAGRAMA DE FASE Fe-C:
si se toma como base el contenido de carbono es practica comun dividir el hidrograma en 2 partes . aquellas aleaciones q contienen menos del 2% de C se conocen como ACEROS y las de + como FUNDICIONES
a su vez el intervalo del acero se subdivide en aquellos q contienen menos del 0.8% de C ACEROS HIPOEUTECTOIDES y los de 0.8 a 2 % hipereutectoides
FASES DIAGRAMA
AUSTENITA (Fe-FCC) CEMENTITA(Fe
3C)
FERRITA(Fe-BCC) PERLITA(componente bifasico de ferrita y cementita)
TRANSFORMACIONES DE FASE
fase de equilibrio
enfriamiento moderado-bainita
enfriamiento rapido-martensita
TRATAMIENTOS TERMICOS
austenizado recocido normalizado templado revenido
es un proceso donde se controla la Tª y el tiempo de enfriamiento con el proposito de generar fases deseadas en el acero para obtener un cambio de sus propiedades.por medio de ellos es posible modificar la microestructura y las propiedades mecanicas de los metales para ajustarlos a las necesidades.

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