La mayor parte de los materiales de uso técnico son aleaciones.
Lo que tendrás que hacer será conocerlas. Estudiarás su comportamiento frente a diferentes variables: temperatura, presión y concentración.
Diagramas de equilibrio
1. Diagramas de equilibrio
Importante
El estado de una aleación lo representamos gráficamente en lo que denominamos diagrama de equilibrio, diagrama en el que representaremos la temperatura en el eje de ordenadas (vertical) y la concentración de los componentes en el eje de abscisas (horizontal).
En estos diagramas se reflejan los cambios de la aleación cuando hay variaciones de su composición, de su temperatura o presión.
Los diagramas de equilibrio representan los estados estables o, FASES, (en los elementos puros coinciden con los estados: sólido, líquido, ...). Las fases no tienen poir qué estar formadas por elementos químicos puros.
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| Imagen 02. Elaboración propia. |
En el siguiente diagrama tenemos el diagrama de equilibrio de la aleación Cu-Ni.
Uniendo todos los puntos marcados con L en el diagrama de enfriamiento anterior se obtiene la línea de liquidus, es decir, la línea de temperaturas por encima de las cuales la aleación se encuentra en una zona de una sola fase, en la que sólo hay líquido, y uniendo los puntos S se obtiene la línea de solidus, línea por debajo de la cual la aleación vuelve a estar en una zona monofásica, pero esta vez sólo encontramos sólido.
En la zona delimitada por las dos líneas de solidus y liquidus la aleación se encuentra en una zona bifásica, donde coexisten sólido y líquido (L+α).
Las composiciones químicas de cada una de las fases, en punto cualquiera del diagrama, se indican mediante una línea vertical, y el punto que corte con el eje de ordenadas realizamos la lectura de dicha concentración.
La concentración de cada una de las fases, en una zona bifásica lo calcularemos con la regla de la palanca o regla de las fases que estudiaremos más adelante.
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| Imagen 03. Elaboración propia. |
DIAGRAMAS O CURVAS DE ENFRIAMIENTO
DIAGRAMAS O CURVAS DE ENFRIAMIENTO
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| Imagen 04. Elaboración propia. |
En este otro tipo de diagramas, se representan las curvas de enfriamiento, es decir como cambia de fase (estado) una aleación, según aumentamos o disminuimos su temperatura.
En la imagen superior correspondientes a cinco aleaciones Cu-Ni distintas:
- Cu puro (Cu 100%)
- aleación de 20% de Ni
- 50% de Ni
- 80% de Ni
- Ni puro (Ni 100%)
Los puntos marcados con L corresponden a los valores de temperatura a los que la aleación comienza a solidificar, y los puntos marcados con S las temperaturas a partir de las que la aleación es totalmente sólida.
En el ejemplo Cu puro, el Cu pasa de estado sólido a líquido a 1.100ºC
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