Diagrama De Fases

Existen varias técnicas experimentales para la construcción de los diagramas de fases pero la más utilizada es la del análisis térmico donde se usan pares térmicos (termopares) para determinar cambios en la temperatura del sistema que se estudia. Los pares térmicos son dispositivos muy precisos para medir la temperatura y constan de alambres de metales diferentes, en los cuales el potencial eléctrico (voltaje) es sensible en alto grado a la temperatura y por esto se pueden utilizar para observar reacciones (cambios de fases) en el sistema que absorben o liberan calor.

Una curva de enfriamiento tiene como ejes la temperatura en el eje Y y el tiempo en el eje X y tiene diferente forma dependiendo de si se traza de un metal puro o de una solución sólida.

La curva de enfriamiento para un metal puro muestra una porción plana, como se observa en la figura 1, lo cual indica que la temperatura de solidificación permanece constante.

FIGURA 1.

En la práctica solamente un trozo muy pequeño es horizontal los extremos son redondeados debido a que durante el enfriamiento se establece un gradiente de temperatura entre las paredes del crisol y el centro, en consecuencia la parte que primero solidifica es la que esta en contacto con las paredes del crisol y esta capa isoterma disminuye el gradiente de temperatura entre el centro y la capa externa, por esta causa decrece la velocidad a la que se enfría el centro de la masa del metal y se redondea la curva de enfriamiento. Cuando se solidifica el centro de la carga, cae rápidamente la temperatura de la capa externa del metal aumentando su gradiente de temperatura con respecto al centro, acelerándose la solidificación de las porciones de metal liquido y volviendo a redondearse la curva de enfriamiento.

Una solución sólida presenta una curva de enfriamiento diferente, la solidificación tiene lugar dentro de un intervalo determinado de temperatura que depende de la naturaleza y proporción de los dos metales que la forman. En la figura 2 se muestran una curva típica de enfriamiento para una solución sólida.

FIGURA 2.

El intervalo de solidificación corresponde a la porción de la curva comprendida entre los dos puntos de cambio de pendiente A y B. El punto A indica el comienzo de la solidificación y el punto B el momento en que se completa. A las temperaturas intermedias entre los puntos A y B la aleación se compone de una fracción liquida y otra sólida cuyas proporciones dependen de la temperatura exacta en cada momento.

La convexidad que presenta la curva entre A y B es la consecuencia de dos tendencias opuestas. Cuando la aleación se enfría entre A y B el metal de punto de fusión más alto tiende a solidificar primero haciendo que a su vez la curva tienda a la horizontalidad.

Esta última tendencia se contrarresta porque

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