Relaciones del equilibrio de fases
En el estudio elemental de los sistemas de aleaciones y compuestos cerámicos, será útil la interrelación de fases a varias temperaturas y composiciones para entender y predecir las características o el comportamiento del material.
Como lo enfatizamos antes, muy rara vez se encuentra una aleación en un verdadero estado de equilibrio, pero con frecuencia las condiciones de equilibrio proporcionan una aproximación razonable de las condiciones reales de la aleación.
Por lo tanto, se pueden aplicar las condiciones de equilibrio como el caso límite.
Recuerde que mencionamos brevemente los diagramas de equilibrio de fase. Desde un punto de vista elemental, se considera a los diagramas de fase como los «mapas de caminos» de un sistema de aleación.
En este sentido, muestran los diversos «estados» o fases en que puede existir una aleación, dependiendo de la temperatura y la composición. De igual modo, estos diagramas definen las condiciones bajo las cuales coexisten las fases de equilibrio (líneas de solubilidad).
En las secciones que siguen estudiaremos principalmente tres tipos de diagramas de fase de aleaciones binarias que tienen aplicaciones comerciales muy extensas como materiales tecnológicos. Estos diagramas se pueden clasificar por conveniencia como:
– Tipo I. Un sistema de aleación que presenta solubilidad total en los dos estados líquido y sólido. Los ejemplos de este tipo incluyen Sb-Bi, Cu-Ni y MgO-FeO.
– Tipo II. Sistema en que sus componentes son totalmente solubles en el estado líquido e insolubles en el estado sólido. También se conoce a este tipo como aleación eutéctica.
Un ejemplo es el sistema Bi-Cd.
– Tipo III. Un sistema en el que los componentes son totalmente solubles en el estado líquido, pero en el estado sólido sólo son solubles en forma parcial. Los ejemplos de este tipo incluyen Pb-Sn, Ag-Cu y Al-Si.
A pesar de que una revisión superficial de cualquier libro de diagramas de fase advertirá al estudiante que éstos con frecuencia son más complic ados que los que se trataron aquí, los principios que se presentaron en esta sección se pueden aplicar a los diagramas más complejos.
Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG
