Este documento presenta 10 problemas relacionados con diagramas de fases eutécticos, en particular el diagrama de fases Pb-Sn. Los problemas cubren temas como la solubilidad de fases, la identificación y composición de fases en diferentes temperaturas, y el diseño de aleaciones para aplicaciones específicas basadas en sus propiedades.

1. Tema 8. Diagramas eutécticos
Relación de Problemas (II)

2. Problema 1
• Identifique en el
diagrama de la
Figura 1 las
distintas
reacciones que
ocurren entre
tres fases.

3. Problema 1_Solución

5. Problema 2
• Utilizando el diagrama de la Figura 2, determine:
– La solubilidad del estaño en plomo sólido a 100°C.
– La solubilidad máxima del plomo en el estaño sólido.
• Para una aleación Pb-10%Sn, con una masa total
de aleación de 100 gramos, determine:
– La cantidad de fase β que se forma si dicha aleación se
enfría a 0°C.
– Las masas de estaño contenidas en las fases α y β.
– Las masas de plomo contenidas en las fases α y β.

6. Problema 2 (Cont.)

7. Problema 2_Solución

10. Problema 3
• Utilizando el diagrama de la Figura 2, y
suponiendo ahora que la masa total de la
aleación es de 200 gramos, determine:
– La cantidad y composición de cada fase en una
aleación plomo-estaño de composición eutéctica.
– La masa de las fases presentes.
– La cantidad de estaño y plomo en cada fase.

11. Problema 3 (Cont.)

12. Problema 3_Solución

16. Problema 4
• Utilizando la Figura 2, determine para una
aleación Pb-30%Sn:
– Las fases presentes, sus cantidades y sus
composiciones a 300, 200, 184, 182 y 0°C.
– Las cantidades y composiciones de cada
microconstituyente de dicha aleación
inmediatamente después de que se haya
terminado la reacción eutéctica.

17. Problema 4 (Cont.)

18. Problema 4_Solución

22. Problema 5
• Una manera de reparar abolladuras en un componente
metálico es introducir un material semisólido en el citado
hueco y dejar que solidifique dicho material de relleno. En
esta aplicación, el material de relleno debe tener las
siguientes especificaciones:
– Una temperatura de fusión menor a 230°C.
– Una tensión última mayor a 6000 psi.
– Tener un 60-70% de líquido durante su aplicación.
– Debe ser lo menos costosa posible. Tenga en cuenta que el
coste del estaño es aproximadamente de 4200 €/tm y que el
coste del plomo es de 420 €/tm.
• Utilizando la Figura 2 y 3 diseñe una aleación que cumpla
las anteriores especificaciones.

23. Problema 5 (Cont.)

25. Problema 6
• Para una aleación Pb-35%Sn, determine:
– Si la aleación es hipoeutéctica o hipereutéctica.
– La composición y el primer sólido que se forma
durante la solidificación.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 184°C.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 182°C.
– Las cantidades y composiciones de cada
microconstituyente a 182°C.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 25°C.

26. Problema 6_Resolución

27. Problema 7
• Para una aleación Pb-70%Sn, determine:
– Si la aleación es hipoeutéctica o hipereutéctica.
– La composición y el primer sólido que se forma
durante la solidificación.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 184°C.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 182°C.
– Las cantidades y composiciones de cada
microconstituyente a 182°C.
– Las cantidades y composiciones de cada fase a 25°C.

28. Problema 7_Resolución

29. Problema 8
• Una aleación Pb-Sn contiene 45% de fase α y
55% de fase β a 100°C. Determine la
composición de la aleación. ¿Es hipoeutéctica
o hipereutéctica?

30. Problema 9
• Una aleación de Pb-Sn contiene 23% de fase α
primaria y 77% de microconstituyente
eutéctico. Determine la composición de la
aleación.

31. Problema 10
• En la Figura 4 se muestra una parte del
diagrama de fases Al-Cu.
– Determine la fórmula del componente θ.
– Identifique la reacción de tres fases anotando la
temperatura, ecuación de la reacción,
composición de cada fase en la reacción y nombre
de la reacción.