1) Los diagramas de equilibrio representan las diferentes fases de un material en función de variables como la temperatura y concentración. Muestran las transiciones entre estados sólido, líquido y gaseoso. 2) Existen diagramas para sustancias puras y diagramas binarios para aleaciones de dos metales. Estos diagramas muestran líneas y puntos críticos que indican las transiciones de fase. 3) Los diagramas de fases son útiles para entender cómo mejorar las propiedades de los materiales a través de aleaciones, al indic

1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para la Educación
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Valencia
Profesora: Estudiante:
Carlos Navarro Miguel Silva
C.I. 25.829.581
Valencia, julio de 2020

2. Diagramas de Equilibrio
Es la representaciónentre diferentes estados de la materia, en funciónde variableselegidaspara
facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases
corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de
estado.
Los diagramasde equilibriopuedentenerdiferentesconcentracionesde materialesque formauna
aleaciónadistintastemperaturas.Dichastemperaturasvandesde latemperaturaporencimade la
cual un material está en fase líquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los
materiales están en estado sólido.
Origen:
Los diagramas de fase estánmuy relacionadosa la cienciade losmaterialeslacual surgiódespués
de la segunda guerra mundial, como respuesta a la necesidad de producir materiales con
propiedadesespecializadas.Losprimerosintentosde modificarcientíficamentelaspropiedadesde
la materia se remontan a principios del siglo pasado, cuando los conocimientos de cristalografía,
estadosólidoyfísicaatómicaconvirtieronelarte de lametalurgiaenciencia.De allíparte lacreación
de nuevas aleaciones,como el acero, que es el resultado de la aleación de hierro y carbono en
diferentes proporciones.
Tipos de Diagrama:
1. Diferentes diagramas de equilibrio
Estos son todos aquellos a los que los diagramas de equilibrio más sencillosson los de presión-
temperatura esta es una sustancia pura, como puede ser el del agua. En el eje de ordenadas se
colocala presiónyenel de abscisaslatemperatura.Generalmente,paraunapresiónytemperatura
dadas, el cuerpo presenta una única fase excepto en las siguientes zonas:
 Punto triple: En este punto del diagrama coexisten los estados sólido, líquido y gaseoso.
Estos puntos tienen cierto interés, ya que representan un invariante y por lo tanto se
pueden utilizar para calibrar termómetros.
Dos metales (A, B) a temperaturas superiores a sus respectivos puntos de fusión (TA, TB) se
encuentran en estado líquido pudiéndose disolver y conformar así una fase única líquida. Esto
quiere decir que no podemos establecer diferencias de comportamiento u observación entre las
distintaspartesdel líquidoyque losmetalesenlasproporcionesmezcladastienenlapropiedadde
miscibilidad. Si la mezcla líquida, XA + XB, la sometemos a un proceso de solidificación,mediante
enfriamiento, llegamos a obtener el producto que se denomina aleación de los metales A y B.

3. Es conocidoque lasaleacionesmejoranlascaracterísticasde losmetalespuros.Realmente debería
decirse que introducen variables que diferencian el comportamiento de losmetales puros que las
componen, porque en algunas circunstancias pueden perjudicar sus propiedades. Obviamente,
conformar una aleación es uno de los medios más primitivos que la ingeniería ha dispuesto para
actuar sobre las propiedades de los metales puros, incluso históricamente la aleación es
predecesora como lo justifica el bronce, Edad del bronce. En ciencia de materiales se utilizan
ampliamentelosdiagramasdefasebinarios,mientrasque entermodinámicase empleansobre todo
los diagramas de fase de una sustancia pura.
2. Diagrama de fase de una sustancia pura
Existen diferentes diagramas según los materiales, sean totalmente solubles en estado sólido y
líquido, o sea miscibles, o que sean insolubles. También pueden darse casos particulares.
Uno de losdiagramasde equilibriomásclásicoesel de losacerosque tieneparticularidades,donde
afecta claramente la concentración y las diferentes cristalizaciones que puedendarse en el hierro
en estado sólido y a diferentes temperaturas.
Pares (presión, temperatura) de transición de fase entre:
 Dos fases sólidas: Cambio alotrópico
 Entre una fase sólida y una fase líquida: fusión - solidificación
 Entre unafase sólidayunafase vapor(gas):sublimación - deposición(osublimacióninversa)
 Entre una fase líquida y una fase vapor: vaporización - condensación (o licuefacción)
Es importante señalar que la curva que separa las fases vapor-líquido se detiene en un punto
llamadopuntocrítico(Ladensidaddel líquidoyvaporsoniguales).Másalláde este punto,lamateria
se presenta como un fluido supercrítico que tiene propiedades tanto de los líquidos como de los
gases. Modificando la presión y temperatura en valores alrededor del punto crítico se producen
reacciones que pueden tener interés industrial,como por ejemplo lasutilizadas para obtener café
descafeinado. Es preciso anotar que, en el diagrama P-T del agua, la línea que separa los estados
líquido y sólido tiene pendiente negativa, lo cual es algo bastante inusual. Esto quiere decir que
aumentandolapresiónel hielose funde,ytambiénque lafase sólidatiene menordensidadque la
fase líquida.
3. Diagrama de fase binario
Cuando aparecen varias sustancias, la representación de los cambios de fase puede ser más
compleja. Un caso particular, el más sencillo,corresponde a los diagramas de fase binarios. Ahora
las variables a tener en cuenta son la temperatura y la concentración, normalmente en masa.

4. Hay punto y líneas en estos diagramas importantes para su caracterización:
 Sólido puro o solución sólida
 Mezcla de disoluciones sólidas (eutéctica, eutectoide, peritéctica, peritectoide)
 Mezcla sólido - líquido
 Únicamente líquido, ya sea mezcla de líquidos inmiscibles (emulsión) o un líquido
completamente homogéneo.
 Mezcla líquido - gas
 Gas (loconsideraremossiempre homogéneo,trabajandoconpocasvariacionesdaaltitud).
En un diagrama binario pueden aparecer las siguientes regiones:
 Línea de liquidus, por encima de la cual solo existen fases líquidas.
 Línea de solidus, por debajo de la cual solo existen fases sólidas.
 Línea eutéctica y eutectoide.Son líneas horizontales (isotermas) en las que tienen lugar
transformaciones eutécticas y eutectoides, respectivamente.
 Línea de solvus,que indicalastemperaturasparalascualesunadisoluciónsólida(α)de A y
B deja de ser soluble para transformarse en dos disoluciones sólidas (α) + (β) de distinta
composición en A y B.
 Concentraciones definidas, en las que tienen lugar transformaciones a temperatura
constante:
 Eutéctica
 Eutectoide
 Peritéctica
 Peritectoide
 Monotéctica
 Monotectoide
 Sintéctica
 Catatéctica
4. Relación entre las propiedades y el diagrama de fases en una aleación
Una aleación de cobre-níquel es más resistente que el cobre puro o que el níquel puro debido al
endurecimiento por solución sólida.
La resistencia del cobre aumenta por endurecimiento por solución sólida hasta que se agrega
alrededorde 67%de Ni.El níquel puroesendurecidoporunasoluciónsólidacuandose le incorpora
hasta 33% de Cu. Se obtiene la resistencia máxima de una aleación de Cu-67%Ni, conocida como
Monel. El máximo está más cerca del lado del níquel puro del diagrama de fases debido a que el
níquel es más resistente que el cobre.