Ejemplo resuelto y explicado de diagrama de fases de aleación binaria con eutéctico

1. 1
Complemento UT01a – Diagramas de fases
EJERCICIO DE DIAGRAMA DE FASES CON EUTÉCTICO
Realizar análisis del diagrama Sn-Pb para la solidificación ideal (en equilibrio) en los siguientes puntos:
a) Para una aleación 1 de composición eutéctica, justo debajo de la temperatura eutéctica
b) Para una aleación al 40%Sn a temperatura 230°C (punto c del diagrama)
c) Aleación 40%Sn justo por encima de la Teutéctica, 183 °C +ΔT (punto d del diagrama)
d) Aleación 40%Sn justo por debajo de la Teutéctica, 183 °C - ΔT (punto e del diagrama)
*Nota: Dibujar las microestructuras en cada uno de los puntos indicados a estudiar.

2. 2
Complemento UT01a – Diagramas de fases
EJERCICIO DE DIAGRAMA DE FASES CON EUTÉCTICO
a) Para una aleación eutéctica, justo debajo de la temperatura eutéctica
Fases
Composición
Cantidad (% peso)
sólido α sólido β
19,2% Sn en fase α 97,5% Sn en fase β
𝑊
α =
97,5−61,9
97,5−19,2
∶ 45,5% fase α 𝑊β =
61,9−19,2
97,5−19,2
= 54,5% fase β

3. 3
Complemento UT01a – Diagramas de fases
EJERCICIO DE DIAGRAMA DE FASES CON EUTÉCTICO
b) Para una aleación al 40%Sn a temperatura 230°C (punto c del diagrama)
Fases
Composición
Cantidad (% peso)
Líquida sólido α proeutéctico
48% Sn en fase Líquida 15% Sn en fase α proeutéctico
𝑊𝑙 =
40−15
48−40
∶ 76% fase 𝐿 𝑊
α =
48−40
48−15
= 24% fase α
15% 48%

4. 4
Complemento UT01a – Diagramas de fases
EJERCICIO DE DIAGRAMA DE FASES CON EUTÉCTICO
c) Aleación 40%Sn justo por encima de la Teutéctica, 183 °C +ΔT (punto d del diagrama)
Fases
Composición
Cantidad (% peso)
Líquida sólido α proeutéctico
61,9 % Sn en fase Líquida 19,2% Sn en fase α proeutéctico
𝑊𝑙 =
40−19,2
61,9−19,2
∶ 49% fase 𝐿 𝑊
α =
61,9−40
61,9−19,2
= 51% fase 𝛼𝑝

5. 5
Complemento UT01a – Diagramas de fases
EJERCICIO DE DIAGRAMA DE FASES CON EUTÉCTICO
c) Aleación 40%Sn justo por debajo de la Teutéctica, 183 °C - ΔT (punto e del diagrama)
Fases
Composición
Cantidad (% peso)
sólido α sólido β
19,2 % Sn en fase α 97,5% Sn en fase β
𝑊
α =
97,5−40
97,5−19,2
∶ 73% fase α 𝑊β =
40−19,2
97,5−19,2
= 27% fase β
27% fase β 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜
% α 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 = 49% − 27%
% α 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 = 22%
49% 𝐿 → α 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 + β 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜
Reacción eutéctica:
α 𝑝𝑟𝑜𝑒𝑢𝑡 = 100 − 22 − 27
= 51% α 𝑝𝑟𝑜𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜
% α 𝑒𝑢𝑡é𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 = %𝐿 − %𝛽