L + γ L

Permutación 1
Materiales. Examen Parcial (30/10/2008)
Grupo/Profesor:
Nombre:
1000
Liquidus
Solidus
900
L
800
L+γ
Temperatura (ºC)
700
600
β
α+β
400
300
γ
L+A40B60
β+L
500
γ + A40B60
β + A40B60
α
200
α + A40B60
100
δ+γ
δ+A40B60
δ
0
0
10
20
30
A
40
50
%B
60
70
80
90
100
B
En el diagrama de fases adjunto:
1. Identifica las fases presentes en todo el rango de composición y temperatura. (0.5p)
2. Identifica las líneas líquidus y solidus. (0.5p)
3. Identifica todas las reacciones invariantes indicando el tipo de reacción, la temperatura a la que
ocurren, las fases que intervienen y su composición química. (1p)
4. ¿Cuál es la máxima solubilidad de A en B? ¿A qué temperatura ocurre? (0,25p)
5. ¿Cuál es la máxima solubilidad de B en A? ¿A qué temperatura ocurre? (0,25p)
R.3.:
• Peritéctica a 650ºC:
• Eutéctica a 500ºC:
• Eutectoide a 350ºC:
• Peritectoide a 200ºC:
L(50%A,50%B) + γ (10%A,90%B) → A40B60(40%A,60%B)
L(60%A,40%B) → β(75%A,25%B) + A40B60(40%A,60%B)
β(85%A,15%B) → α(90%A,10%B) + A40B60(40%A,60%B)
γ (6.5%A,93.5%B) + A40B60(40%A,60%B) →δ(25%A,75%B)
R.4.: La máxima solubilidad de A en B es de un 10% de A a la temperatura de 650ºC.
R.5.: La máxima solubilidad de B en A es de un 25% de B a la temperatura de 500ºC.
6. Según el diagrama propuesto, una aleación con un 2,5% en peso de A se enfría desde el estado
líquido en condiciones de no equilibrio (temple) hasta 0ºC. Diga si son verdaderas (V) o falsas (F)
las siguientes cuestiones:
a) La aleación sólida resultante es monofásica, policristalina y segregada químicamente. (0.5p)
b) La composición química de los granos es más rica en el elemento A en el núcleo que en la
superficie. (0.5p)
c) Esta aleación tendrá el mismo número de defectos cristalinos tanto si se enfría rápidamente
como si se enfría en condiciones de equilibrio. (0.5p)
d) El tratamiento de homogeneización sería más rápido a 600ºC que a 400ºC. (0.5p)
e) En el campo bifásico, la composición química de la fase sólida es la misma que la del líquido
que le moja. (0.5p)
R.6.:
(a): V; (b): F; (c): F; (d): V; (e): F
Permutación 1
7. Dibuja las curvas de enfriamiento (Temperatura – Tiempo) de las aleaciones:
•
•
•
1000
20%B (0.5p)
55%B (0.5p)
75%B (0.5p)
900
20%B
75%B
55%B
800
780
Temperatura (ºC)
700
675
600
500
430
400
300
200
100
0
Tiempo (u.a.)
8. Dibuja la microestructura de las siguientes aleaciones, a la temperatura indicada en cada caso
(0.5p/u):
15%B a 200ºC
55%B a 500ºC- ∆T
ME=Mezcla Eutectoide
≡
α + A40B60
ME
75%B a 650ºC- ∆T
ME=Mezcla Eutéctica
≡
β + A40B60
ME
A40B60
ME
ME
A40B60
ME
ME
ME
A40B60PRO
A40B60
ME
A40B60
ME
A40B60
γPRO
9. Una aleación del 55%B se enfría en condiciones de equilibrio. ¿Qué porcentaje de la aleación
solidifica durante la primera reacción invariante? (1p)
L
γ
%L+ = [(90-55)/(90-50)]x100 = 87,5%
90%B
650ºC + ∆T
50%B
L
55%B
A40B60
%L- = [(60-55)/(60-50)]x100 = 50%
650ºC - ∆T
50%B
55%B
60%B
%Aleaciónsolidificada = %L+ - %L- = 37,5%
10. Según el diagrama propuesto, ¿existe alguna aleación que cumpla con los siguientes requisitos de
forma simultánea? Justifique su respuesta numéricamente. (1p)
•
•
A 0ºC presenta un contenido total de solución sólida rica en A del 60% en peso, y
presenta un 25% en peso de fase proeutectoide (fase primaria).
α
A40B60
%αtotal = [(60-x)/(60-5)]x100 = 60% ⇒ x = 27%B
0ºC
5%B
x
β
60%B
A40B60
350ºC
15%B
27%B
R.: No existe ninguna aleación.
60%B
%A40B60PRO = [(27-15)/(60-15)]x100 = 26,7% ≠ 25%