Btx metalls probs 1516 dossier

TECNOLOGIA INDUSTRIAL
METALLS
EXERCICIS

Tecnologia Industrial
METALLS
Curs 1516. Maig Pag 2 de 19 BTX Metalls Probs 1516 Dossier
1. DIAGRAMA D’EQUILIBRI
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Observant el diagrama d‘equilibri de fases de l’aliatge:
 Indica a quin tipus d’aliatge
correspon des del punt de vista de
la solubilitat.
 Per cada punt A, B i C, determina el
nombre de fases, composició i
quantitat relativa.
 Indica el rang de temperatures entre
les que es produeix la solidificació
de l’aliatge a la concentració de
cadascun dels punts.
Solució:

METALLS
Observant el diagrama d‘equilibri de fases de l’aliatge:
 Indica a quin tipus d’aliatge correspon des del punt de vista de la solubilitat.
 Per cada punt A, B i C, determina el nombre de fases, composició i quantitat relativa.
A partir del diagrama de equilibrio de fases de la aleación de dos metales A y B, totalmente
solubles en estado líquido e insolubles en estados sólido y con eutéctico.
 Indicar: zonas, puntos y líneas significativas del diagrama.
 Para una aleación de concentración Co=40% de A, que se ha calentado hasta la zona
monofásica líquido. Analizar todo lo que va ocurriendo durante el proceso de
enfriamiento, suficientemente lento, hasta alcanzar la temperatura ambiente.
 Repetir el apartado anterior para aleación de concentración Co= 80% de A y Co= 20% de
A.
 Para una aleación de
Co=70% de A que se
encuentra a 600ºC,
determinar el número
de fases y las
cantidades estas que
están presentes.
 Repetir el apartado
anterior si la aleación se
encuentra a 300ºC.
4.

METALLS
A partir de les corbes de refredament adjuntes que petanyen a l’aliatge de dos metalls A i B,
 Raona i indica a quin tipus d’aliatge correspon.
 Dibuixa el diagrama d’equilibri de fases corresponent

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Haciendo uso del diagrama Bi - Sb. Calcular para una aleación con 45 % de Sb:
 Transformaciones que experimenta al
enfriarse lentamente desde el estado
líquido hasta la temperatura ambiente.
 Dibújese la curva de enfriamiento
 Si el enfriamiento no se verifica en
condiciones de equilibrio, ¿cuál será la
máxima diferencia de concentración entre el
centro de un grano y su periferia?
 ¿A qué temperatura habrá un 50 % de
aleación en estado líquido?
 Porcentaje de las fases a 400°C.
Solució:
a) Por encima de 510°C se encuentra en estado líquido (1 fase); por debajo de 350°C todo es
solución sólida a (1 fase); entre 510° y 350°C coexisten líquido y solución sólida a (2 fases).
b) La curva de enfriamiento aparece representada junto al diagrama.
c) Al formarse un grano no homogéneo, las concentración de Sb varía desde el 87.5 % (primera
solidificación) hasta el 10 % (final de la solidificación) para la concentración considerada.
d) Cuando esto ocurre Líquido/Sólido = 1, es decir, los segmentos a y b deben de ser iguales. Esto
ocurre a 415°C. (Solución gráfica). Queda al libre albedrío del lector el intentar la solución por
métodos analíticos.
e) Líquido + Solución sólida a = 100
Líquido (45 - 20) = a (65- 45)
luego: Líquido = 44.4 % a = 55.6 %

METALLS
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Explicar, haciendo uso del diagrama de equilibrio de solubilidad total en estado líquido, cómo
se podría purificar (aumentar el contenido del elemento B) una aleación cuya composición de
partida es xB.
Para purificar la aleación (aumentar el contenido del elemento B) nos moveremos en la zona II
del diagrama (equilibrio Líquido  Solución sólida). Si la aleación de partida (concentración xB)
la llevamos al punto 1, el sistema estará formado por liquido enriquecido en A, punto 1', y el
sólido enriquecido en B, punto 1'', siendo su concentración x'B, superior a la inicial xB.
Si en este momento separamos
el líquido del sólido, éste tendrá
la nueva concentración x'B.
Repitiendo el proceso las veces
necesarias vamos aumentando
la concentración de B en los
cristales, pudiendo llegar a ser
estos del 100 % de pureza.. Este
proceso, repetido
escalonadamente, como aparece
en la gráfica, se conoce
industrialmente como proceso
de refinación por zonas.

METALLS
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Para una aleación Al-Ge, con el 50% atómico de Ge, cuyo diagrama de equilibrio se representa
en la figura, Obtener:
 El porcentaje de fases presentes a 500 y 300°C.
 Representar gráficamente la microestructura de la aleación a esas temperaturas de 500 y
300°C.

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a y b) El porcentaje de fases a 500Cº será:
a 300Cº, el porcentaje de fases será
Los constituyentes serán  + E

METALLS
9. COMPOSICIÓ
Examen curs 1314
Què indica cada etiqueta?
1 % C 6 Material 11 Material 16 Fases
2 % C 7 Material 12 Material 17 Fases
3 % C 8 Material 13 Material 18 Constituent
4 % C 9 Material 14 Components 19 Constituent
5 % C 10 Material 15 Constituent 20 Nom del gràfic
Solució:
0 % C Acer hipoeutectoide Fosa hipereutèctica 2 Fases
0,4 % C Acer eutectoide Acer 2 Fases
1,76 % C Acer hipereutectoide Fosa Austenita
4,3 % C Fosa hipoeutèctica Fe i C Cementita
6,67 % C Fosa eutèctica Ferrita Diagrama d’equilibri Fe-C

METALLS
PAU Madrid Juny2013
A la vista del diagrama de equilibrio de fases simplificado de la aleación de dos metales A y B:
a) Determine la temperatura de fusión de los metales A y B. (0,5 puntos)
b) Determine la proporción de A y B que muestra un comportamiento eutéctico. ¿A qué
temperatura funde? (0,5 puntos)
c) Describa el proceso de enfriamiento desde los 350ºC hasta la temperatura ambiente de una
aleación a partes iguales de A y B. (0,5 puntos)
d) Calcule la proporción de cada fase para una mezcla con 80% de B, a 185 ºC. (0,5 puntos)
SOLUCIÓN
a) La temperatura de fusión de A es 321ºC y la de B 271ºC.
b) La proporción con comportamiento eutéctico es la de temperatura de fusión más baja, con 40%
A y 60% B. Funde a 144ºC.
c) La proporción 50% A y 50% B se encuentra en estado líquido a 350ºC. Al enfriar hasta 236ºC
solidifica completamente A y B sigue líquido. Por debajo de 144ºC solidifica B y resulta una mezcla
de A y B sólidos.
d) Aplicando la regla de la palanca en la línea de 144 ºC, ωL = 100·(100-80)/(100-70) = 66,7 %
líquido, luego ωB = 33,3 % sólido de cristales de B.

METALLS
Examen curs 1314
Dibuixa les corbes TTT i indica quina seqüència seguiràs per obtenir una peça d’acer molt dur
només amb tractaments tèrmics.
Resposta:
Seguiria la primera recta per l’esquerra (tremp)

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12. PROCESSOS
Examen curs 1314
Què indica cada etiqueta?
1 Matèria primera 6 Entra a l'alt forn
2 Matèria primera 7 Zona per on entren les matèries primeres
3 Matèria primera 8 Transformació a la primera part de la cuba
4 Subproducte 9 Reacció en que el Fe es redueix (escriure-la)
5 Producte 10 Part inferior de l'alt forn
RESPOSTA
1 Mineral de Fe 6 Aire (oxígen)
2 Pedra calcària 7 Tragant
3 Carbó de coc 8 Deshidratació
4 Escòria 9 Fe2O3 + CO  2Fe + CO2
5 Arrabio 10 Crisol
13. COMPOSICIÓ
PAU, convocatòria Juny 2005
Un acer inoxidable d’ús general és un aliatge que conté:
 18% Cr
 8% Ni
 3% d’altres components (Mn, Si, C...)
 i la resta Fe.
 Quant ferro hi ha en 500 kg d’aquest material?

METALLS
14. COMPOSICIÓ
PAU, convocatòria Setembre 2004
La composició d’un bronze és:
88% Cu
2% Zn
10% Sn
 En l’obtenció d’aquest bronze. Quant zinc cal per aliar-lo amb 100 kg de coure?
15. APLICACIONS
L’aliatge més emprat per les seves propietats antifricció és:
a) El llautó
b) El ferro i el carboni
c) L’alumini i el manganés
d) El bronze
16. APLICACIONS
PAU, Set 1998
El plàstic és un dels materials més emprats actualment.
Completa les dades que falten a la taula:
Identificador Nom del plàstic Tipus de plàstic
Polietilè d’alta densitat
LD PE Termoplàstic
PVC
UP Resina de polièster
SI Silicona
PP Termoplàstic
Poliestirè
Esmenta 4 processos de fabricació d’objectes amb plàstics anomenant les màquines que fan la
transformació i el tipus de plàstic al qual s’aplica.
17. APLICACIONS
La corrosió és un procés electroquímic que degrada els materials...
a) Plàstics
b) Compòsits
c) Metàl·lics
d) Cel·lulòsics

METALLS
18. APLICACIONS
Els coixinets de fregament tenen com a base…
a) Estany I plom
b) Acer
c) Zinc I alumini
d) Alumini
19. APLICACIONS
L’acer inoxidable és un aliatge de...
a) Ferro i alumini
b) Ferro i carboni
c) Ferro i manganés
d) Ferro, níquel i crom
20. APLICACIONS
Quin dels plàstics següents és termostable o termoendurible?
a) Baquelita
b) Polietilè
c) Cautxú
d) PVC
21. APLICACIONS
El galvanitzat és un procés que s’aplica a...
a) L’alumini, per augmentar la seva resistència mecànica
b) El coure, per evitar la formació de sulfat de coure
c) El ferro i l’acer per evitar l’oxidació
d) El plàstic, per que sigui més flexible
22. APLICACIONS
L’alumini és un material...
a) Emprat per obtenir acer inoxidable
b) Que es corroeix fàcilment
c) Conductor tèrmic
d) Amb una densitat molt elevada

METALLS
23. APLICACIONS
Un aliatge de ferro que conté entre el 0,03% i el 1,176% de carboni, es coneix com...
a) Acer
b) Fosa
c) Ferro colat
d) Acer inoxidable
24. APLICACIONS
Els plàstics estan formats per...
a) Cel·lulosa
b) Polímers
c) Polimetacrilat
d) Resines fenòliques
25. CONCEPTES
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Los metales son buenos conductores de eletricidad porque:
a) Presentan enlaces predominantemente covalentes.
b) El enlace es predominantemente metálico y presentan poco número de electrones libres.
c) La distancia entre los átomos es muy pequeña.
d) El enlace es predominantemente metálico y presentan gran número de electrones libres.
26. CONCEPTES
Cual es el objetivo, las temperaturas y los métodos del:
 Recocido
 Normalizado
 Revenido
 Temple
27. CONCEPTES
Las fases que se encuentran en el diagrama Fe-Fe3C (carburo de Fe) para 99% Fe a 730°C son...
a) Ferrita
b) carburo de Hierro
c) perlita y cementita
d) cementita y austenita

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28. CONCEPTES
Un acero de 1% C se conoce como acero:...
a) hierro dulce
b) hipoeutectoide
c) hipereutectoide
d) eutectoide
29. CONCEPTES
Para un acero al carbono, la especificación del código AISI es:
a) 00XX
b) 12XX
c) 10XX
d) 20XX
30. CONCEPTES
Los tratamientos térmicos del acero no se utilizan para:
a) endurecerlo
b) ablandarlo
c) aumentar la tenacidad
d) disminuir densidad
31. CONCEPTES
El tratamiento térmico con el cual se reduce la fragilidad de la martensita es el:
a) Austenizado
b) Recocido
c) Normalizado
d) Revenido
e) Envejecido
32. CONCEPTES
Las piezas de acero son templadas con el objetivo de:
a) conferirles alta tenacidad
b) aumentar la ductilidad
c) conferirles alta dureza
d) disminuir la dureza
e) Aumentar la maquinabilidad

METALLS
33. CONCEPTES
Usted fue encomendado para fabricar tres estatuillas cerámicas de simón Bolívar. Ciertamente,
usted escoge como proceso de fabricación
a) La laminación
b) La extrusión
c) El colado
d) El torneado
e) El estampado
34. CONCEPTES
El proceso de vulcanizado, el cual consiste en entecruzar cadenas poliméricas con átomos de
azufre para aumentar la resistencia al desgaste, es aplicado a:
1) termoestables
2) termoplásticos,
3) elastómeros,
4) cauchos sintéticos
35. CONCEPTES
Todos son materiales compuestos menos:
a) Plásticos reforzados con fibres
b) materiales laminados
c) concreto
d) madera,
e) Carburos
36. CONCEPTES
El términos sinterizado se refiere a:
1. Unión de partículas por difusión a alta temperatura,
2. Proceso utilizado en la metalurgia de polvos,
3. Proceso de fabricación de materiales compuestos,
4. Es un tipo de vidrio.
37. CONCEPTES
El proceso para obtención de resinas plásticas (materias primas) se conoce con el nombre de:
a) poliadición
b) polimerización
c) policondensación
d) catalización
e) Ninguna

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38. REFERÈNCIES
BIBLIOGRAFIA
Joseph, Joan. Tecnologia industrial I. Ed Mc Graw Hill. Madrid, 2008
Gaete, Walter. Materia y materiales. Ed Vicenc Vives. Barcelona, 2001.
WEB
Presentació de clase:
http://bit.ly/TInd06
http://bit.ly/TInd06Prob
BBC. El aluminio...
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/12/131208_aluminio_reciclar_jgc_finde.shtml
Diagrames d’equilibri:
http://es.slideshare.net/ignacioroldannogueras/diagramas-de-fases-ejercicios-y-problemas
http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/materiales/diagramas_de_equilibr
io.swf
http://www.tuclasedetecnologiaonline.es/index.php?option=com_content&view=category&layout=b
log&id=60&Itemid=115
http://www.tecnologia-informatica.es/tecnologia/diagrama-de-fase.php
EcuRed. Aliatges.:
http://www.ecured.cu/index.php/Aleaci%C3%B3n
El acero:
http://manuelvallina.blogspot.com.es/2014/02/los-aceros.html
El ciclo del acero:
http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4910/html/6_diagrama_fec.html
Alts forns:
http://www.eurotherm.es/industries/heat-treatment/metals-applications/blast-furnace-and-stoves
Video alts forns:
https://www.youtube.com/watch?v=s5XCsWTBawI
Tractaments tèrmics:
http://www.sabelotodo.org/metalurgia/tratatermacero.html
Tratamientos termoquímicos:
http://tecnoindustrial2.wikispaces.com/Tratamientos+termoquimicos
Exercicis resolts:
http://es.slideshare.net/NNEMESIXX/ejercicios-resueltos-diagrama-de-fases

METALLS
Exercicis de Metalls
Pedro Lorenzo
banustec@gmail.com
Curs 2015/16. Maig

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