Reacción de equilibrio de un monotéctico

Se llama así a aquella en que una solución fundida, por enfriamiento, se transforma en no miscible, separándose al mismo tiempo cristales al sistema de uno de los componentes.

Reglas de Portevin

  • 1) En cada zona de equilibrio solo puede existir dos fases como máximo.
  • 2) Excepto en la región de fase líquida, todas las demás regiones de fase única están ocupadas por fases sólidas.
  • 3) Cuando se atraviesa una línea en el diagrama, el número de fases varía en cada unidad.
  • 4) Toda región limitada por una línea horizontal contiene dos fases.
  • 5) Las regiones de 2 fases limitadas por la misma horizontal no contienen más que 3 fases asociadas de 2 en 2.
  • 6) Toda fase que no figura en una región de 2 fases es un metal puro o compuesto definido.
  • 7) La región de equilibrio de las fases puede quedar dividida en zonas por verticales que parten de un punto singular de una línea horizontal del diagrama.

Recocidos supercríticos

Cuando se calienta el acero a temperaturas superiores a las críticas (máxima temperatura para que no se funda el material).

Conceptos fundamentales de sistemas

  • Sistema: Es el conjunto de sustancias seleccionadas para su estudio, aisladas del medio exterior. Es una mezcla de cuerpos simples o compuestos en proporciones variables, entre los cuales se pueden producir transformaciones físicas, químicas o físico-químicas.
  • Fases: Toda parte de un sistema que presenta propiedades físicamente diferenciables de las demás.
  • Componente: Cuerpos simples o compuestos que inicialmente forman el sistema.
  • Constituyentes: Cada una de las partes que pueden distinguirse en el sistema en equilibrio.

Soluciones sólidas

Una solución sólida es aquella en la cual los átomos de soluto se sitúan en la red cristalina del disolvente. Existen dos tipos:

  • Intersticial: Los átomos del soluto se sitúan en los huecos de la red.
  • Sustitución: Los átomos del soluto sustituyen a los del disolvente.

Defectos y fenómenos en aleaciones

  • Sopladuras: Cavidades que originan los gases que van disueltos en una aleación, cuando quedan aprisionados en la misma después de la solidificación.
  • Segregación: Heterogeneidad de tipo químico que se origina durante la solidificación.
  • Sinterización: Aglomeración de partículas muy finas mediante prensado y calentamiento durante cierto tiempo por debajo de la temperatura de fusión del componente principal. El proceso está basado en la difusión.

Estados de un sistema

  • Sistema estable: Cuando no varía.
  • Sistema inestable: Varía al variar las condiciones externas.
  • Sistema metaestable: Su estado no varía a menos que las condiciones externas tomen un valor determinado.

Sistemas de cristalización

La red cristalina puede considerarse como puntos ordenados en un plano y equidistantes. Los sistemas son:

  • Cúbico
  • Tetragonal
  • Ortorrómbico
  • Romboédrico
  • Hexagonal
  • Monoclínico
  • Triclínico

Propiedades térmicas y mecánicas

  • Temperatura de recristalización: Temperatura a partir de la cual ocurre el reordenamiento de los átomos en la red cristalina.
  • Temperatura de fusión y enlace: La temperatura de fusión será más elevada cuanto mayor sea la fuerza de enlace que mantiene a los átomos en la red.
  • Templabilidad: Capacidad de un material para ser templado.

Temperaturas críticas del acero

  • Ac0: 210º, cambio magnético de la cementita.
  • Ac1: 723º, límite de perlita.
  • Ac2: 768º, cambio magnético de la ferrita.
  • Ac3: 723º a 910º, límite de la ferrita.
  • Ac4: 1492º, límite superior austenita.

Estructura atómica

  • Valencia: Indica los electrones que hay en la última capa de dicho elemento y que son los responsables de los enlaces.
  • Número cuántico: Característica de cada electrón (N: nivel energía, L: momento angular, M: orientación, S: spin).
  • Número másico: Suma de protones y neutrones en el núcleo.
  • Número atómico: Número total de protones en el núcleo.

Equilibrio de fases

Máximo número de fases:

  • En el sistema ternario (V = C + 1 – F): V = 3 + 1 – F = 4 – F. Si V=0, el máximo de fases es 4.
  • En el sistema cuaternario: V = 4 + 1 – F = 5 – F. Si V=0, el máximo de fases es 5.

Tratamientos mecánicos

  • En frío: Mejora la dureza, límite elástico, límite de fluencia y resistencia a la fatiga. No afecta al tamaño del grano.
  • En caliente: Cambia el tamaño del grano.