El documento presenta información sobre diagramas de fases. Explica que las propiedades de un material dependen de las fases presentes y que es importante conocer las condiciones bajo las cuales existen estas fases o pueden cambiar. Los diagramas de fases muestran las relaciones entre las fases bajo condiciones de equilibrio y son una herramienta para entender la microestructura de las aleaciones y sus propiedades. El documento también describe los tipos más comunes de equilibrio entre fases en aleaciones binarias y cómo se construyen los diagramas de f

1. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERIDAD NACIONAL EXPERIMENTA POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADAUNIVERIDAD NACIONAL EXPERIMENTA POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA-NUCLEO PUERTO CABELLOUNEFA-NUCLEO PUERTO CABELLO
INGENIERIA MECANICAINGENIERIA MECANICA
ELEMENTOS DE CIENCIAS DE LOS MATERIALESELEMENTOS DE CIENCIAS DE LOS MATERIALES
ANGELES VICTORANGELES VICTOR
ARJONA JOSEARJONA JOSE
FIGUEREDO WILLIANFIGUEREDO WILLIAN
MALPICA RONNYMALPICA RONNY
PEREZ CARLOSPEREZ CARLOS
PUERTO CABELLO, MARZO DE 2008PUERTO CABELLO, MARZO DE 2008

2. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
INTRODUCCIONINTRODUCCION
• LAS PROPIEDADES DE UN MATERIALLAS PROPIEDADES DE UN MATERIAL
DEPENDEN AMPLIAMENTE DEL TIPO,DEPENDEN AMPLIAMENTE DEL TIPO,
NÚMERO, CANTIDAD Y FORMA DE LASNÚMERO, CANTIDAD Y FORMA DE LAS
FASES PRESENTESFASES PRESENTES
• ES ESENCIAL CONOCER:ES ESENCIAL CONOCER:
– LAS CONDICIONES BAJO LAS CUALESLAS CONDICIONES BAJO LAS CUALES
EXISTEN ESTAS FASESEXISTEN ESTAS FASES
– LAS CONDICIONES BAJO LAS CUALESLAS CONDICIONES BAJO LAS CUALES
OCURRIRÁ UN CAMBIO EN LA FASEOCURRIRÁ UN CAMBIO EN LA FASE
• ES NECESARIO ESPECIFICAR TRESES NECESARIO ESPECIFICAR TRES
VARIABLES INDEPENDIENTES:VARIABLES INDEPENDIENTES:
TEMPERATURA, PRESIÓN Y COMPOSICIÓNTEMPERATURA, PRESIÓN Y COMPOSICIÓN

3. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
INTRODUCCIONINTRODUCCION
• FASE DE UN MATERIAL, ES UNA PARTEFASE DE UN MATERIAL, ES UNA PARTE
HOMOGÉNEA DEL MISMO QUE DIFIERE DEHOMOGÉNEA DEL MISMO QUE DIFIERE DE
LAS DEMÁS EN SU COMPOSICIÓN, ESTADOLAS DEMÁS EN SU COMPOSICIÓN, ESTADO
O ESTRUCTURAO ESTRUCTURA
• AL CONJUNTO DE LASAL CONJUNTO DE LAS
REPRESENTACIONES DE LOS ESTADOSREPRESENTACIONES DE LOS ESTADOS
POSIBLES SE DENOMINA DIAGRAMA DEPOSIBLES SE DENOMINA DIAGRAMA DE
FASESFASES
• TAMBIÉN CONOCIDOS COMO DIAGRAMASTAMBIÉN CONOCIDOS COMO DIAGRAMAS
DE EQUILIBRIO O CONSTITUCIONALESDE EQUILIBRIO O CONSTITUCIONALES

4. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
INTRODUCCIONINTRODUCCION
• ES UNA REPRESENTACIÓNES UNA REPRESENTACIÓN
GRÁFICA DE UN SISTEMA DEGRÁFICA DE UN SISTEMA DE
ALEACIÓN.ALEACIÓN.
• DEBERÁ MOSTRAR LASDEBERÁ MOSTRAR LAS
RELACIONES ENTRE LAS FASESRELACIONES ENTRE LAS FASES
BAJO CONDICIONES DEBAJO CONDICIONES DE
EQUILIBRIO (EN LAS CUALES NOEQUILIBRIO (EN LAS CUALES NO
HABRÁ CAMBIO CON EL TIEMPOHABRÁ CAMBIO CON EL TIEMPO))

5. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
INTRODUCCIONINTRODUCCION
• LOS DIAGRAMAS DE FASE SON UNALOS DIAGRAMAS DE FASE SON UNA
HERRAMIENTA EXTREMADAMENTE IMPORTANTEHERRAMIENTA EXTREMADAMENTE IMPORTANTE
PARA ENTENDER EL DESARROLLO YPARA ENTENDER EL DESARROLLO Y
CARACTERÍSTICAS DE LA MICROESTRUCTURA DECARACTERÍSTICAS DE LA MICROESTRUCTURA DE
LAS ALEACIONES, QUE, CÓMO SABEMOS, ESTÁLAS ALEACIONES, QUE, CÓMO SABEMOS, ESTÁ
RELACIONADA CON LAS PROPIEDADESRELACIONADA CON LAS PROPIEDADES
• RESPONDEN BÁSICAMENTE A LA PREGUNTARESPONDEN BÁSICAMENTE A LA PREGUNTA
¿QUÉ MICROESTRUCTURA PRESENTA UNA¿QUÉ MICROESTRUCTURA PRESENTA UNA
ALEACIÓN PARA UNA TEMPERATURA YALEACIÓN PARA UNA TEMPERATURA Y
COMPOSICIÓN DETERMINADAS?COMPOSICIÓN DETERMINADAS?
• AUNQUE SE CORRESPONDEN CON ESTADOS DEAUNQUE SE CORRESPONDEN CON ESTADOS DE
EQUILIBRIO, A PARTIR DE ELLOS SE PUEDEEQUILIBRIO, A PARTIR DE ELLOS SE PUEDE
PREDECIR EL COMPORTAMIENTO FUERA DE ÉSTEPREDECIR EL COMPORTAMIENTO FUERA DE ÉSTE

6. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
CONDICIONES MÁS IMPORTANTES Y POSIBLES DE EQUILIBRIOCONDICIONES MÁS IMPORTANTES Y POSIBLES DE EQUILIBRIO
ENTRE FASES EN ALEACIONES BINARIASENTRE FASES EN ALEACIONES BINARIAS
• Componentes completamente soluble en estado líquido:Componentes completamente soluble en estado líquido:
– Completamente solubles en estado sólido (Tipo I);Completamente solubles en estado sólido (Tipo I);
– Insolubles en estado sólido: la reacción eutéctica (Tipo II);Insolubles en estado sólido: la reacción eutéctica (Tipo II);
– Parcialmente solubles en estado sólido: la Reacción eutécticaParcialmente solubles en estado sólido: la Reacción eutéctica
(Tipo III);(Tipo III);
– Formación de una fase intermedia de fusión congruente (TipoFormación de una fase intermedia de fusión congruente (Tipo
IV);IV);
– La reacción Peritéctica (Tipo V).La reacción Peritéctica (Tipo V).
• Componentes parcialmente solubles en estado líquido: la reacciónComponentes parcialmente solubles en estado líquido: la reacción
monotéctica (tipo VI)monotéctica (tipo VI)
• Componentes insolubles en estado líquido e insoluble en estadoComponentes insolubles en estado líquido e insoluble en estado
sólido (Tiempo VII).sólido (Tiempo VII).
• Transformaciones en estado sólido:Transformaciones en estado sólido:
– Cambio alotrópico;Cambio alotrópico;
– Orden y desorden;Orden y desorden;
– La reacción eutectoide,La reacción eutectoide,
– La reacción peritectoide.La reacción peritectoide.

7. DIAGRAMA DE LOS METALES COMPLETAMENTEDIAGRAMA DE LOS METALES COMPLETAMENTE
SOLUBLES EN LOS ESTADOS LIQUIDO Y SÓLIDOSOLUBLES EN LOS ESTADOS LIQUIDO Y SÓLIDO

8. DIAGRAMA DE LOS METALES COMPLETAMENTE
SOLUBLES EN LOS ESTADOS LIQUIDO Y SÓLIDO

9. DIAGRAMA DE FASESDIAGRAMA DE FASES
CONSTRUCCIONCONSTRUCCION
LOS DATOS PARA CONSTRUIRLOS DATOS PARA CONSTRUIR
DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO SEDIAGRAMAS DE EQUILIBRIO SE
DETERMINAN EXPERIMENTALMENTEDETERMINAN EXPERIMENTALMENTE
POR DIVERSOS MÉTODOS, ENTREPOR DIVERSOS MÉTODOS, ENTRE
LOS CUALES LOS MÁS COMUNESLOS CUALES LOS MÁS COMUNES
SON:SON:
• ANÁLISIS TÉRMICOSANÁLISIS TÉRMICOS
• MÉTODOS METALOGRÁFICOSMÉTODOS METALOGRÁFICOS
• DIFRACCIÓN DE RAYOS XDIFRACCIÓN DE RAYOS X

10. REGLA DE LA COMPOSICIONREGLA DE LA COMPOSICION
QUIMICA DE LAS FASESQUIMICA DE LAS FASES
• A y B: SOLUBILIDADA y B: SOLUBILIDAD
TOTALTOTAL
• X: COMPOSICION DEX: COMPOSICION DE
LA ALEACIONLA ALEACION
• Wo: % DE B EN AWo: % DE B EN A
• T: TEMPERATURA DELT: TEMPERATURA DEL
SISTEMASISTEMA
• LOS (recta): ISOTERMALOS (recta): ISOTERMA
• % fase sólida=% fase sólida=
• % fase liquida=% fase liquida=
LS
LO
WW
WW
−
−
LS
OS
WW
WW
−
−

11. REGLA DE LA COMPOSICION
QUIMICA DE LAS FASES

12. REGLA DE LA COMPOSICIONREGLA DE LA COMPOSICION
QUIMICA DE LAS FASESQUIMICA DE LAS FASES
• Ejemplo: Una aleación de cobre - níquel contiene 47% en peso deEjemplo: Una aleación de cobre - níquel contiene 47% en peso de
Cu y 53% de Ni y está a 1.300 °C. Utilizando la siguiente figuraCu y 53% de Ni y está a 1.300 °C. Utilizando la siguiente figura
responder lo siguiente:responder lo siguiente:
• (a)(a) ¿Cuál es el porcentaje en peso de cobre en las fases sólida y¿Cuál es el porcentaje en peso de cobre en las fases sólida y
líquida a esta temperatura?líquida a esta temperatura?
• (b)(b) ¿Qué porcentaje en peso de la aleación es líquida, y qué¿Qué porcentaje en peso de la aleación es líquida, y qué
porcentaje es sólida?porcentaje es sólida?
• Solución:Solución:
• a)a) % Cu en fase líquida:% Cu en fase líquida: 55% Cu55% Cu
• % Cu en fase sólida:% Cu en fase sólida: 42% Cu42% Cu
• Xs = ( wO – wl ) / ( ws – wl )Xs = ( wO – wl ) / ( ws – wl )
• b) Para el Niquel: wo = 53%b) Para el Niquel: wo = 53% wl = 45%wl = 45% ws = 58%ws = 58%
• Xs = ( 53 – 45 ) / ( 58 – 45 ) = 0,62Xs = ( 53 – 45 ) / ( 58 – 45 ) = 0,62
• Xl = ( ws – w0 ) / ( ws – wl ) = ( 58 – 53 ) / ( 58 – 45 ) = 0,38Xl = ( ws – w0 ) / ( ws – wl ) = ( 58 – 53 ) / ( 58 – 45 ) = 0,38

13. ¡ Muchas Gracias por su¡ Muchas Gracias por su
Atención !Atención !