En el trabajo diario siempre surge la necesidad de informar sobre la estructura de una aleación

INTRODUCCIÓN

En el trabajo diario siempre surge la necesidad de informar sobre la estructura de una aleación, ya sea porque es una nueva opción de diseño o por una falla aparentemente misteriosa, ante esos casos lo primero que se consulta es un diagrama de fase.

Un diagrama de fase presenta el rango de composición química, presión, actividad y temperatura de varias fases en las que una aleación es estable [1 y 2].

Los diagramas de fase son utilizados por geólogos, químicos, metalúrgicos, mecánicos y otros científicos para organizar y resumir los datos de observación experimental. Estos diagramas también son usados para hacer predicciones del comportamiento de un material sometidos a determinadas condiciones [3].

En este ensayo se realiza un diagrama de fases a partir de la aleación Pb-Sn, el cual presenta una transformación eutéctica, del antiguo griego “mezcla fácil” [4] a 183°C. Será un diagrama de solubilidad limitada ya que las estructuras cristalinas del Pb (BCC) y Sn (tetragonal) [5] son diferentes. Sin embargo al tener radios atómicos similares ( Pb- 220pm y Sn-225pm) se obtendrá una solución sólida sustitucional en la que los tamaños y cargas relativos de los iones que se sustituyen entre sí, así como la temperatura a la que tienen lugar las sustituciones, determinan el grado en el que se producirá una solución sólida sustitucional dada[6].

Este tipo de aleaciones son muy utilizados en la rama de la soldadura debido a su bajo punto de fusión de 450°C. El plomo y el estaño también son importantes componentes de aleación en un número de aleaciones ferrosas y no ferrosas [7].

REFERENCIAS

[1] R.E. Smallman & A.H.W. Ngan (2014) Modern Physical Metallurgy. 8va edición. Elsevier.

[2] H. Blatt, R. Tracy & B. Owen (2006) Petrology: Igneous, Sedimentary, and Metamorphic. W.H. Freeman

[3] Davis A.Young (1999) N. L. Bowen and Crystallization-Differentiation: The Evolution of a Theory. Mineralogical Society of America (MSA), Washington,D.C., pp. 276

[4] M. Ashby & D. Jones (2006) Engineering Materials 2 An Introduction to Microstructures, Processing and Design. 3ra edición. Elsevier.

[5] F. R. Morral, E. Jimeno & P. Molera (1985) Metalurgia general. Reverte

[6] J. Rakovan (2004) Solid Solutions. Word the Wise. Miami University, Oxford, Ohio.

[7] ASM Handbook volume 2, Properties and selection: Nonferrrous Alloys and Special-Purpose Materials, 10º edition 1991.

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