Diagramas de Equilibrio - Hierro Carbono

MATERIALES INDUSTRIALES IMATERIALES INDUSTRIALES I

Capitulo 3Capitulo 3

Diagramas de EquilibrioDiagramas de EquilibrioDiagrama Hierro CarbonoDiagrama Hierro Carbono

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fasesfases

AleacinAleacin metlicametlica: material que tiene propiedades metlicas que esta formado por varios elementosEj. Acero al carbono ( Fe y C ) , Ac inox ( Fe, C , Cr , Ni)

Fase Fase porcin fisicamente homognea:1.La misma estructura o arreglo atmico2.La misma composicin aprox.3.Una interfaz definida entre esta y las que la rodean.


fasesfases

a) Las tres formas del agua

b) Agua y alcohol solubilidad ilimitada

c) Agua y sal solubilidad limitada

d) Aceite y agua prcticamente insolubles


soluciones y solubilidadsoluciones y solubilidad

Solucin qumica = soluto + solvente ( liquidas o slidas )Solucin qumica = soluto + solvente ( liquidas o slidas )

Solubilidad es la cantidad de material o componente que se puedeSolubilidad es la cantidad de material o componente que se puede disolver disolver sin formar una nueva fase.sin formar una nueva fase.

qq Solubilidad total Solubilidad total > independiente de las cantidadesCondiciones para solubilidad total reglas de Humereglas de Hume--RotheryRothery

1.1. Atomos o iones Atomos o iones tamao tamao semejante ( radio atmico no mas 15% )semejante ( radio atmico no mas 15% )2.2. Igual Igual estructuraestructura cristalinacristalina3.3. Los iones deben tener igual Los iones deben tener igual valenciavalencia4.4. Las Las electronegatividades electronegatividades deben ser similaresdeben ser similares

De no ocurrir 3 y 4 se forman compuestosDe no ocurrir 3 y 4 se forman compuestos

Compuesto qumico > composicin fijaCompuesto qumico > composicin fija


soluciones y solubilidadsoluciones y solubilidad

qq Solubilidad limitadaSolubilidad limitada

En determinados sistemas lasolubilidad es limitada comoocurre por ejemplo en el casode la salmuera

Otro caso similar ocurre entre elCu y el Zn en que la solubilidadaumenta con la temperatura


solubilidad y soluciones slidassolubilidad y soluciones slidas

a) El Cu y Ni lquidos son totalmente solubles entre s

b) Las aleaciones slidas Cu-Ni tienen solubilidad total y los tomos ocupan sitios aleatorios

c) En las aleac. Cu-Zn con mas de 30% de Zn aparece una segunda fase debido a la solubilidad limitada del Zn en el Cu


enfriamiento del hierro puroenfriamiento del hierro puro


diagrama de fases solubilidad totaldiagrama de fases solubilidad total


diagrama de fases Cu Nidiagrama de fases Cu Ni


regla de la palancaregla de la palanca


regla de la palancaregla de la palanca

A y B solubilidad total , x composicin de la aleacin

w0 % de B en A , a temperatura T

La recta LOS es una isoterma

% de fase solida =

% de fase liquida =

w 0 - w l

w s - w l

w s - w o

w s - w l


diagrama de fases binario con eutcticodiagrama de fases binario con eutctico

Solubilidad total en estado liquido e insolubles en estado slido


Diagrama PbDiagrama Pb--SnSn

Solubilidad slida limitada y Punto eutctico


enfriamiento Pbenfriamiento Pb--SnSn

Curva esquemtica Temperatura-Tiempo de enfriamiento de una aleacin con 60% de Pb y 40% de Sn


reacciones invariantes en diagramas de fasesreacciones invariantes en diagramas de fases


ejemplo de diagrama con varios peritcticosejemplo de diagrama con varios peritcticos


aceros diagrama de fasesaceros diagrama de fases


aceros transformacin eutectoideaceros transformacin eutectoide

= Ferrita

= Austenita


perlita micro estructuraperlita micro estructura

Microestructura de un acero eutectoide enfriado lentamente.

Perlita eutecotide , la fase oscura es cementita y la blanca ferrita

Atacado con picral

Aumento 650 x


aceros transformacin hipo eutectoideaceros transformacin hipo eutectoide

= Ferrita

= Austenita


acero hipoeutectoide micro estructuraacero hipoeutectoide micro estructura

Microestructura de un acero hipo eutectoide con 0,35% de C enfriado lentamente.

El constituyente blanco es ferrita y el oscuro es perlita.

Atacado con Nital

Aumento 500 x


aceros transformacin aceros transformacin hiperhiper eutectoideeutectoide

= Ferrita

= Austenita


aceroacero hiperhiper eutectoide micro estructuraeutectoide micro estructura

Microestructura de un acero hiper eutectoide con 1,2% de C enfriado lentamente.

El constituyente blanco es cementita pro eutectoide que se formo en los limites de grano de la austenita y el resto es perlita laminar.

Atacado con Picral

Aumento 1000 x


diagrama hierro grafitodiagrama hierro grafito


glosarioglosario

FaseSolucin y solubilidadSolucin slidaRegla de la palancaReglas de Hume RotherySolidus Liquidus - SolvusEutctico - EutectodieAleacin hipo eutctica Aleacin hiper eutctica Micro constituyenteAceroAustenitaFerritaCementitaPerlita


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