Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Diagrama fases, Apuntes de Química

Asignatura: Ciencia de materials, Profesor: , Carrera: Química, Universidad: UB

Tipo: Apuntes

2017/2018

Subido el 22/01/2018

adrianfg97
adrianfg97 🇪🇸

4

(5)

6 documentos

1 / 35

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
TEMA 5. Diagrames de fase. 1r semestre Curs 2017-18
Sistemes monaris
Diagrames d’equilibri en sistemes binaris
Sistemes isomorfs.
Reaccions invariants en sistemes binaris
oEutèctic. Peritèctic. Eutectoide
TEMA 5TEMA 5-- DIAGRAMES DE FASE (I)DIAGRAMES DE FASE (I)
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Diagrama fases y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity!

 Sistemes monaris

 Diagrames d’equilibri en sistemes binaris

 Sistemes isomorfs.

 Reaccions invariants en sistemes binaris

o Eutèctic. Peritèctic. Eutectoide

TEMA 5TEMA 5-- DIAGRAMES DE FASE (I)DIAGRAMES DE FASE (I)

Fase: regió homogènia del sistema que difereix en estructura i/o composició

d’una altra regió.

En tota la fase s’ha de mantenir:

 ordenació atòmica

 composició

 estructura

F + L = C + 2

Regla de les fases Descriu el número de graus de llibertat o de variables que

s’han de fixar per especificar la temperatura i la composició de una fase

Fase β (clara)

Components: Al y Cu Fases: α y β

Fase α (fosca)

Diagrama de fases: Representació gràfica de les fases presents

(termodinàmicament estables o metaestables) en un sistema a diferents

temperatures, pressions o composicions.

Sistema monari: 1 component Sistema binari: 2 components Sistema ternari: 3 components

F=1 ⇨ L=

F=2 ⇨ L=

Adapted from Introduction to Phase Equilibria, by C.G. Bergeron, and S.H. Risbud. Copyright ©

1984 American Ceramic Society. Adapted by permission.

Temperatura de LIQUIDUS: S’inicia la formació del primer sòlid durant la solidificació.

Temperatura de SOLIDUS: Temperatura per sota de la qual el líquid està completament solidificat.

Si P ctt., F + L = C + 1 = 3 ⇨ variables independents: T i composició

SISTEMES BINARIS

Sistema binari  C= 2

Líquidus

Solidus

SISTEMES BINARIS. Solubilitat

Límit de solubilitat: Màxima concentració per a la qual únicament hi ha una solució.

Quantitat màxima d’un material que es pot combinar sense generar una fase

addicional.

Solució sòlida: Fase, amb una composició uniforme, que conté més d’un element.

Solvent: Element majoritari.

Solut: Element minoritari.

Solubilitat parcial: Únicament es pot dissoldre una quantitat màxima de un solut en un solvent.

Solubilitat total: Els components són totalment solubles entre si en qualsevol proporció, tant en fase líquida com en fase sòlida. Sistemes Isomorfs

SISTEMES BINARIS Isomorfs

**- Diagrama Fase sistema Cu-Ni

  • 2 fases: L** (Líquid) /  (solució sòlida FCC)
  • 3 regions: L / L +/

Dissenyar un material refractari NiO-MgO que fongui a 2600ºC però que no fongui a la temperatura de servei de 2300ºC

Sistema isomorf: els components presenten solubilitat il·limitada en estat sòlid

(solució sòlida).

- Diagrama Fase sistema NiO-MgO

 Construcció del diagrama de fases Cu – Ni a partir de les corbes de

refredament

SISTEMES BINARIS

  • Composició aliatge Cu-Ni: 40% Ni
  • 1300 oC:
  • 1270 oC:
  • 1250 oC:
  • 1200 oC:

SISTEMES BINARIS. Composició de las fases

Únicament hi ha la fase L, amb una composició del 40% Ni.

Dues fases ( + L). El líquid conté un 37% Ni i la fase sòlida un 50% Ni.

Dos fases ( + L). El líquid conté un 32% Ni i la fase sòlida un 45% Ni.

Únicament hi ha la fase , amb una composició del 40% Ni

SISTEMES BINARIS. Composició de las fases

  • Suma de fraccions en pes:

WL + W = 100 (XL+X (^) = 1)

  • Conservació de massa (Ni):

Co = WLCL + WC

  • Combinant ambdós equacions:
  • La regla de la palanca
  • Interpretació geomètrica

WL R = WS

WL = 38% Ni

W = 62% Ni

C = 45 %

C 0 = 40 %

CL = 32 %

x 100 x 100 C

x 100 x 100 W C C

W C^00 L (^) R S

R C

C R S

S C

C L

L L

 

  

 

  

 

  • Els àtoms de Ni i Cu

han de difondre

durant el procés de

solidificació per

establir les

condicions d’equilibri

i les estructures en

equilibri uniforme.

SISTEMES BINARIS. Solidificació en condicions d’equilibri

A mesura que baixa la temperatura, les composicions del líquid i del sòlid es reajusten.

Estructura

segregada

Refredament lent

Primer  que solidifica: 46% Ni

Últim  que solidifica: 35%Ni

Primer a (46% Ni) (^) Cα uniforme Últim α (35% Ni) (35% Ni)

Per a C 0 = 35% Ni

Estructura

d’equilibri

Refredament ràpid

Difusió en estat sòlid lenta ⇨ no es segueix la línia d’equilibri (sòlid enriquit en l’element de major punt de fusió líquid enriquit en l’element de menor punt de fusió)

Tf inferior a la teòrica Problemes de corrosió S’elimina amb tractaments tèrmics

SISTEMES BINARIS. Solidificació en condicions de no equilibri

SISTEMES BINARIS. Solidificació en condicions de no equilibri

SISTEMES BINARIS de tres fases

Reaccions invariants més importants:

A pressió constant, F + L = C + 1 = 3 ⇨ Temperatura i composició fixes

Eutèctic

Peritèctic

Monotèctic

Eutectoide

Peritectoide

  • 3 regions monofàsiques: L, α, β
  • Solubilitat parcial en estat sòlid: α: Sn dissolt en Pb β: Pb dissolt en Sn (Solucions sòlides terminals)
  • TE: No hi ha L per sota, 183 ºC
  • CE: Eutèctic amb Tf mínima, 61,9%

Sistema Pb-Sn L  α + β

Línia de solvus : corba de solubilitat que separa una regió d’una sola fase

sòlida d’una regió bifàsica (2 sòlids).

SISTEMES BINARIS EUTÈCTICS

  • 3 camps bifàsics: L+α L+β α +β

Microestructures en sistemes binaris eutèctics

Microestructura: Policristalls de grans  (Sn dissolt en Pb ).

(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning

is a trademark used herein™

under license.

C 0 ≤ 2% Sn