Informe Plomo Estaño

ALEACION Pb- Sn

OBJETIVO

Ver la microestructura en el diagrama Pb –Sn

Observar la microestructura de 18,57gr Sn y 11,43gr Pb

Observar la microestructura de 24gr Sn y 6gr Pb.

Observar la microestructura de 9gr Sn y 21gr Pb

FUNDAMENTO TEORICO

FUNDICIÓN

El proceso de fundición implica calentar y reducir la mena mineral para obtener un metal puro, y separarlo de la ganga y otros posibles elementos.

También se denomina fundición al proceso de fabricar objetos con metales fundidos mediante moldes, que suele ser la etapa siguiente a la fundición extractiva, que es de la que trata este artículo. Las plantas para la reducción electrolítica del aluminio generalmente también se denominan fundiciones, aunque es un proceso completamente diferente. En ellas no se funde el óxido de aluminio sino que se disuelve en fluoruro de aluminio.

ESTAÑO Y PLOMO

Los primeros metales obtenidos por fundición en la prehistoria fueron el estaño y el plomo. Como el descubrimiento de la fundición de ambos metales se produjo varios milenios antes de la invención de la escritura, no existen registros de cómo se produjo; pero como la fundición tanto del plomo como del estaño se puede producir simplemente poniendo alguna roca de sus menas sobre una pira de madera, posiblemente su descubrimiento fue accidental.

Aunque el plomo es un metal común, es demasiado blando para ser el componente estructural de herramientas o armas.

El estaño es mucho menos abundante que el plomo y solo un poco más duro que él, por lo que las consecuencias que produjo por sí mismo fueron incluso menores, hasta la invención del bronce.

DIAGRAMA EUTÉCTICO CON SOLUBILIDAD EN ESTADO SÓLIDO

En el caso de muchos sistemas binarios, los dos componentes son parcialmente solubles entre sí. Se muestra un diagrama eutéctico con solubilidad parcial en estado sólido.

En este diagrama se pueden distinguir dos fases de soluciones sólidas, α y β, y que poseen con frecuencia estructuras cristalinas distintas. En cualquier caso la estructura cristalina de será la misma que la del componente A, y la de β será la del componente B, porque cada componente actúa como disolvente del otro, que es del componente del carácter de «impureza».

El uso de temperatura constante para la determinación de la composición de las fases α y β en las zonas bifásicas. El sistema Pb –Sn es un buen ejemplo de una eutéctica binaria con solubilidad parcial de estado sólido. Las aleaciones comunes para soldadura caen dentro de este sistema sus bajos intervalo de fusión permiten la unión de la mayoría de los metales a través de procedimiento de calentamiento adecuado, con bajo riesgo de dañado de las partes sensibles del calor. Las aleaciones para soldadura con menos de un 5% en peso de estaño se emplean para sellar recipientes, en revestimiento, en la unión de metales en aplicaciones con temperaturas de servicio que excedan los 120°C.

Las aleaciones para soldadura con un contenido en estaño entre el 10 y 20% en peso se emplean para sellar radiadores de automóviles y para rellenar juntas y hendiduras. Las aleaciones para soldadura de aplicación general tienen generalmente entre un 40 y 50% en peso de estaño. Estas aleaciones presentan una consistencia pastosa característica durante su aplicación, asociada con la región bifásica (liquida y sólida) justo por encima de la temperatura eutéctica. Su amplio rango de aplicación incluye de la fontanería hasta la electrónica.

Las soluciones para soldaduras próximas a la composición eutéctica (aproximadamente 60% en peso de estaño) se emplean para componentes electrónicos sensibles al calor que requieren un aporte de calor mínimo.

Este diagrama posee dos diferencias significativas con respecto al anterior:

1. Posee líneas de solubilidad. Estas líneas indican cuando un componente precipita de otro de manera similar a como precipitaría sal de una solución de agua salada a medida ésta se enfría.

2. Posee un punto eutéctico. En este punto todo el líquido se transforma instantáneamente en sólido. Debido a que la solidificación es rápida, no se da por nucleación y crecimiento por lo que el sólido que se forma resulta con una estructura diferente. A ese sólido se le llama sólido eutéctico. El sólido eutéctico se forma siempre a una misma temperatura, la cual se le llama temperatura eutéctica.

MATERIALES, METODOS Y PROCEDIMIENTO

Plomo y Estaño 100gr.

Molde de yeso de 1pulg. de diámetro

Crisol de grafito

Balanza electrónica

Cocina eléctrica

Lector de temperatura

Lijas de agua 220 600 800 1000

Guantes de cuero

Para el ataque químico:

0.6519ml de ácido acético.

0.8692ml de ácido nítrico

3.4768ml de agua destilada

METODO

Método de ataque por frotación

PROCEDIMIENTO:

1.- Hacemos los cálculos correspondientes para poder fundir la cantidad necesaria para cada proceso; pesamos y lo llevamos a la cocina.

2.-Lo dejamos fundirse en el crisol (plomo, estaño) para cada proceso.

3.-Retiramos el crisol de la cocina tómanos la temperatura con la termocupla y anotamos cada 5 segundos la temperatura hasta que la aleación se vuelva sólida.

4.-Volvemos a colocar la aleación en la cocina, después de haberse fundido en su totalidad vertemos la aleación en el molde de yeso dejamos solidificar.

5.- Luego de solidificar retiramos del molde.

6.-Pasamos con lijar de 220 las probetas en un solo sentido, luego pasamos al lijar de 800 o 1000 cambiando el sentido en 90º. Para tratar de eliminar las ralladuras y/o impurezas.

7.- Pulimos las probetas con cera para carro en paño hasta que se elimine por completo las ralladuras.

8.-Preparamos el ataque químico con una solución de 5ml (ácido acético, ácido nítrico, agua destilada), este ataque permite poner en evidencia la estructura de la aleación. El ataque lo hacemos por el método de frotación durante 15 segundos por cada probeta.

9.-Pasamos a revisar la micro estructura de la aleación a través de un microscopio con un acercamiento 50*10*1, 8.

PARTE EXPERIMENTAL

Dibuje en un gráfico de temperatura versus tiempo, la curva de enfriamiento desde el estado líquido hasta temperatura ambiente, para una aleación hipoeutéctica,

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