UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAESCUELA DE INGENIERIA MECANICACIENCIA DE LOS MATERIALES I

PROBLEMAS: DIAGRAMAS DE FASES

1. Si la figura siguiente muestra la curva de enfriamiento de una aleacin Pb-Sn, determine:

a.La temperatura de vaciadob.El sobrecalentamientoc.La temperatura de lquidusd.La temperatura eutcticae.El intervalo de solidificacinf.El tiempo local de solidificacing.El tiempo total de solidificacinh.La composicin de la aleacin

2. Citar las fases presentes y sus composiciones en las siguientes aleaciones:a) 15%p Sn-85 %p Pb a 100Cb) 55% at Bi 65% at Sn a 150Cc) 1.25 kg de Sn y 14 kg de Pb a 200Cd) 75 % p. Pb- 25% p. Mg a 500 C

3. Un platero dispone de dos lingotes de aleacin cobre-plata. Uno de ellos contiene 30% de Ag y el otro 50% de Ag (porcentaje en peso). Ambos lingotes tienen una masa de 2 kg y se introducen en crisoles separados, en el interior de un horno que puede alcanzar, como mximo, una temperatura de 900C. Haciendo uso del diagrama de fases correspondiente, razone lo siguiente:a) Pueden llegar a fundirse los lingotes?b) Qu cantidad mxima de lquido obtendra en ambos crisoles?c) Cuando el indicador de temperatura del horno marque 800C Qu masa de slido quedar todava por fundirse en cada crisol?

4. Considere 5 kg de una aleacin Ag-Cu que justo encima de la temperatura eutctica tiene una fraccin en peso de de 0.25. Suponga que se calienta la aleacin hasta 1000 C y se le aaden 0.8 kg de Cu puro. Determinar:a. La evolucin de la microestructura al enfriar muy lentamente la aleacin resultante hasta justo por debajo de la temperatura eutctica. Dibuje un esquema de la microestructura.b. Las fases presentes y su fraccin en peso justo debajo de la temperatura eutctica

5. Considere el diagrama de fases binario cobre-plata. Efecte el anlisis de fases de una aleacin de 88% en peso de plata y 12% en peso de cobre a las temperaturas a) 1000 C, b)800C, c) 780 C + T y d) 780 - T en el anlisis de fases, incluya:a. Las fases actualesb. La composicin qumica de las fasesc. Las cantidades de cada fased. Esquematice la microestructura en campos circulares

6. Es posible tener una aleacin de composicin 80% Cu- Ag que, en el equilibrio consta de fase y de lquido con las fracciones de masa f= 0.80 y fL = 0.20? En caso afirmativo, cul es la temperatura aproximada de esta aleacin?

7. La microestructura de una aleacin Cu-Ag a 775 C consta de primario y eutctico. Determinar la composicin de la aleacin sabiendo que las fracciones de masa de estos dos constituyentes son 0.73 y 0.27 respectivamente.

8. Se tienen 80 lb de una aleacin de composicin eutctica formada por Pb y Sn. Se quiere que la aleacin comience a solidificar a 200 C por lo que se debe agregar Pb o Sn. Si la libra de Pb cuesta $ 1.00 y la de Sn $ 8.80 Qu modificacin resulta ms econmica?

9. Para una aleacin 70%Sn-Bi determine:a. Si la aleacin es hipoeutctica o hipereutcticab. La composicin del primer slido que se forma durante la solidificacinc. Las cantidades y composiciones de cada fase a 139C + dTd. Las cantidades y composiciones de cada fase a 0C

10. Calcule el porcentaje de total y el porcentaje de mezcla eutctica a temperatura ambiente para las siguientes aleaciones Ag-Cu:a. 10 % Agb. 50% Agc. 70% Agd. 90% Ag

Diagramas:

4.5