practica

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENEIRIA MECANICA Y ELECTRICA

MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACION

ING. JOSE JAVIER SOSA VICTORIANO CICLO ACADEMICO 2010 – II

PAGINA Nº 01

PRACTICA DIRIGIDA Nº 03 1. Un plomero introduce un crisol, con 12 kg de una aleación Pb – Sn con el 30% en peso de

Sn, en un horno eléctrico que alcanza una temperatura máxima de 183º C. Cuando el

horno llega a su temperatura máxima de 183ºC: Cuando el horno llega a su temperatura

observa que una parte se ha fundido, pero por más tiempo que mantiene la aleación a

esta temperatura, no consigue terminar de fundirla. Se pide, teniendo, en cuenta el

diagrama de fases que se adjunta:

a) ¿Qué cantidad máxima de líquido

podrá obtener a la temperatura

anterior?

b) ¿Hasta qué temperatura deberá

llegar al horno para conseguir

que toda la masa se funda?

c) Siguiendo las recomendaciones

de su hijo que estudia Ingeniería

Mecánica y Eléctrica, le añade al

crisol Sn puro, consiguiendo que

todo su contenido se funda a

temperatura constante de 183ºC.

¿Qué masa de Sn ha tenido que

añadir al crisol para conseguirlo?

2. Un platero dispone de dos lingotes de aleación cobre – plata. Uno de ellos contiene un

30% de Ag y el otro un 50% de Ag (porcentajes en masa). Ambos lingotes tiene una masa

de 2 kg y se introduce en crisoles separados, en el interior de un horno que puede

alcanzar, como máximo, una temperatura de 900ºC. Haciendo uso del diagrama de fases

adjunto, razone:

a) ¿Pueden llegar a fundirse totalmente los lingotes?

b) ¿Qué cantidad máxima de líquido obtendría en ambos?

c) Cuando el indicador de temperatura del horno marque 800ºC ¿Qué masa de sólido

quedará todavía por fundirse en cada crisol?

El platero busca una aleación de

mayor ley (mayor porcentaje en

plata). Para ello, extrae con una

cazoleta una muestra de líquido de

cualquiera de los crisoles y la deja

enfriar hasta temperatura ambiente

d) Diga a que temperatura debería

hacer la extracción del líquido del

horno para que, al solidificar

tenga la máxima ley

e) ¿Qué composición de plata

tendrá la nueva aleación

solidificada?




PAGINA Nº 02

3. En un puerto de montaña cuya

temperatura ambiente es de -10ºC, el

servicio de mantenimiento de

carreteras arroja sal sobre ellas para

conseguir fundir el hielo. Se desea

saber, con la ayuda del diagrama de

fases adjunto:

a) ¿Qué cantidad relativa, o

porcentaje en peso de sal (NaCl)

mínimo, deberá tener la mezcla

para conseguir que todo el hielo

se funda?

b) Con un camión de 1000 Kg de sal

¿Qué cantidad de hielo se puede

llegar a fundir a dicha

temperatura?

4. En el diagrama de equilibrio adjunto,

diga qué fases están presentes, a las

temperaturas indicadas, en cada una

de las aleaciones siguientes:

a) 20% Sn – 80% Pb, a 100ºC (%

atómico)

b) 1.25 kg de Sn y 14 Kg de Pb, a

200ºC

5. Una aleación compuesta de 2 Kg de Cu y 2 Kg de Ni se fundió y posteriormente se enfrió

lentamente hasta 1300ºC. Utilizando el diagrama de equilibrio del sistema Cu-Ni, calcular

la concentración y el peso de las fases presentes a dicha temperatura.

6. Con el diagrama de equilibrio Cu-Ni, haga el análisis de fases para una aleación del 50% de

Cu a: 1400ºC, 1300ºC, 1200ºC 1100ºC.

7. El Pt y el Au son totalmente solubles tanto en fase líquida como sólida; el punto de fusión

del Pt es 1774ºC y el del Au es 1063ºC. Una aleación formada por el 40 de Au, comienza a

solidificar a 1599ºC, dando cristales que contienen un 15% de Au. Otra aleación, que

contiene 70% de Au, comienza a solidificar a 1399ºC, formando cristales con un 37% de

Au.

a) Dibujar el diagrama de equilibrio del sistema Au-Pt, indicando los puntos, líneas y

zonas características del mismo.

b) Dada una aleación del 50% de Au, determinar las fases existentes y sus proporciones

relativas a 1300ºC.




PAGINA Nº 03

8. Un acero hipoeutectoide con 0,5 % de C se enfría muy lentamente desde 950 ºC hasta

temperatura ambiente. Determina:

a) Las estructura de dicho acero, describiendo sus componentes a 800 ºC.

b) Las cantidades relativas de ferrita eutectoide y ferrita proeutectoide que tendrá ese

acero justo debajo de 727 ºC.

c) Las cantidades relativas de los micros constituyentes cuando el acero se halle a

temperatura ambiente.

9. Un acero hipereutectoide con un 1,2 % de C, se enfría lentamente desde 950º C hasta

temperatura ambiental.

a) Describe las transformaciones que sufrirá su estructura hasta 727ºC y el nombre que

recibe cada uno de los constituyentes que se van formando.

b) La fracción de ferrita y cementita que tendrá justo por debajo de 727ºC.

10. Una fundición de composición eutéctica se enfría muy lentamente desde 1200ºC hasta

temperatura ambiente.

a) ¿Qué nombre recibe la aleación justo por debajo de 1148º C? ¿Cuáles son sus constituyentes y qué porcentaje en peso representa cada uno?

b) Las cantidades relativas de cada constituyente a una temperatura justo por encima de

727º C.

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