Aleaciones y Diagramas de Equilibrio
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Questions and Answers

¿Cuál de los siguientes compuestos es el constituyente más duro de los aceros?

  • Cementita (correct)
  • Ferrita
  • Austenita
  • Perlita

    • A qué temperatura comienza la descomposición de la ledeburrita?

  • 723ºC (correct)
  • 1130ºC
  • 210ºC
  • 1100ºC

    • ¿Cuál es la estructura cristalina de la cementita?

  • Cúbica centrada
  • Cúbica centrada en las caras
  • Hexagonal
  • Ortorrómbica (correct)

    • ¿Qué característica de la austenita la hace inadecuada para la operación a temperatura ambiente?

    <p>Es inestable</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué porcentaje de carbono tiene la cementita?

    <p>6,67%</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la perlita?

    <p>Una mezcla de ferrita y cemento</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se obtiene la martensita?

    <p>Por enfriamiento rápido de la austenita</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fase se forma al enfriar la austenita a 723ºC?

    <p>Ferrita y cementita</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principio de la protección catódica?

    <p>El metal a proteger recibe electrones de un ánodo de sacrificio.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función del galvanizado en los materiales?

    <p>Crear una capa protectora a través de zinc fundido.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué características tiene el acero corten?

    <p>Desarrrolla una capa de óxido impermeable que protege el material.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el propósito de los inhibidores en soluciones corrosivas?

    <p>Disminuir los efectos de la corrosión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son los componentes que suelen encontrarse en aceros inoxidables?

    <p>Cromo y níquel.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes características se relaciona con el aumento del porcentaje de carbono en los aceros?

    <p>Mayor fragilidad</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de acero se caracteriza por tener un contenido de carbono entre el 0,03 % y el 0,89 %?

    <p>Aceros hipoeutectoides</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes es un tipo de acero caracterizado por la presencia predominante de martensita?

    <p>Aceros martensíticos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad NO es característica de las fundiciones?

    <p>Son forjables</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de fundición presenta un porcentaje de carbono entre el 1,76 % y el 4,3 %?

    <p>Fundiciones hipoeutécticas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de acero es conocido por no ser magnético y estar constituido por austenita?

    <p>Aceros austeníticos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes es una propiedad de las fundiciones?

    <p>Tienen tendencia a la formación de grafito</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de densidad típico para las fundiciones?

    <p>7,2 – 7,68 g/cm3</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por fase en un sistema?

    <p>Cada una de las partes homogéneas que se diferencian físicamente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de los diagramas de equilibrio?

    <p>Conocer las fases presentes y las temperaturas de solidificación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué diferencia hay entre los metales puros y las aleaciones en cuanto a la solidificación?

    <p>Las aleaciones tienen un intervalo de solidificación, los metales puros solo un punto.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indican los puntos marcados con L en un diagrama de enfriamiento?

    <p>Temperaturas a las que comienza la solidificación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza la zona bifásica en un diagrama de enfriamiento?

    <p>Coexistencia de sólido y líquido.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se llama la línea que representa las temperaturas por encima de las cuales la aleación es líquida?

    <p>Línea de líquidus.</p> Signup and view all the answers

    Para construir un diagrama de equilibrio, ¿cuál es el primer paso a seguir?

    <p>Tomar diferentes composiciones de la aleación A-B y fundirlas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representan los puntos S en un diagrama de enfriamiento?

    <p>Temperaturas a partir de las que la aleación es totalmente sólida.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante el proceso de oxidación de un metal?

    <p>El metal se convierte en un catión por pérdida de electrones.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la corrosión?

    <p>Es la destrucción lenta por la acción del oxígeno y la humedad.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel del electrolito en el proceso de corrosión?

    <p>Actúa como conductor eléctrico para el desplazamiento de cargas.</p> Signup and view all the answers

    En la corrosión galvánica, ¿cuál de los siguientes factores es crucial?

    <p>Diferentes potenciales eléctricos de los metales involucrados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de corrosión se caracteriza por la formación de picaduras o agujeros?

    <p>Corrosión por picaduras.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de corrosión se produce en los límites de grano de un metal?

    <p>Corrosión intergranular.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes es una medida industrial para combatir la corrosión?

    <p>Uso de materiales de gran pureza.</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de la corrosión, ¿qué representa el ánodo?

    <p>El metal que cede electrones y se corroe.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Fases y Componentes en Aleaciones

    • Una fase es una parte homogénea dentro de un sistema, que se diferencia físicamente del resto. Ejemplos: fase sólida, líquida y gaseosa.
    • Un componente es una sustancia o elemento químico que forma un material. Ejemplos: Fe (hierro) y Fe3C (cementita) son componentes del acero.

    Diagramas de Equilibrio

    • Los diagramas de equilibrio muestran qué fases están presentes en una aleación a diferentes composiciones y temperaturas.
    • Permiten determinar las temperaturas de inicio y fin de la solidificación, los cambios de fase y la solubilidad de los componentes en estado sólido y líquido.
    • Se construyen mediante líneas de enfriamiento para diferentes composiciones de una aleación.

    Líneas de Enfriamiento

    • Los metales puros tienen un único punto de solidificación, mientras que las aleaciones tienen un intervalo de solidificación.
    • La línea de líquidus representa las temperaturas por encima de las cuales la aleación está completamente líquida.
    • La línea de sólidus representa las temperaturas por debajo de las cuales la aleación está completamente sólida.
    • La zona entre las líneas de líquidus y sólidus es la zona bifásica, donde coexiste sólido y líquido.

    Diagramas de Equilibrio de Aleaciones Totalmente Solubles

    • Se obtienen mediante el enfriamiento gradual de diferentes composiciones de aleación.
    • Se grafican las temperaturas de inicio y fin de solidificación para cada composición.

    Constituyentes Microscópicos de las Aleaciones

    • Ferrita (α): Solución sólida de carbono en Fe α. Es el componente más blando y dúctil. Su estructura cristalina es cúbica centrada en el cuerpo (BCC).
    • Cementita (Fe3C): Contiene un 6,67% de carbono. Es el constituyente más duro y frágil del acero. Su estructura cristalina es ortorrómbica.
    • Perlita: Mezcla eutectoide de ferrita y cementita (86.5% de ferrita y 13.5% de cementita). Tiene propiedades intermedias.
    • Austenita (γ): Solución sólida de carbono en Fe γ. Es blando, dúctil, resistente y tenaz. Su estructura cristalina es cúbica centrada en las caras (FCC). No es estable a temperatura ambiente.
    • Ledeburita: Mezcla eutéctica de austenita y cementita. Es un constituyente de las fundiciones.
    • Martensita: Se obtiene por enfriamiento rápido de la austenita. Es una solución sólida sobresaturada de carbono en Fe α. Es el constituyente más duro de los aceros templados.

    Aceros

    • Son aleaciones de hierro y carbono con un porcentaje de carbono menor al 1.76%.
    • Son dúctiles, maleables, tenaces y soldables.
    • Su resistencia, dureza y fragilidad aumentan con el contenido de carbono.
    • Son oxidables y corroibles.
    • Clasificación por contenido de carbono:
      • Hipoeutectoides: 0.03% - 0.89% C
      • Eutectoides: 0.89% C
      • Hipereutectoides: 0.89% - 1.76% C
    • Clasificación por constitución externa:
      • Perlítica: Constituidos por perlita y ferrita o perlita y cementita.
      • Martensítica: Formados por martensita. Son aceros perlíticos que se han enfriado rápidamente.
      • Austenítica: Constituidos por austenita. No son magnéticos.
      • ** Ferrítica:** Formados por ferrita. Tienen bajo contenido en carbono.
    • Clasificación por composición:
      • Aceros al carbono: Aleaciones de Fe-C con bajo porcentaje de otros elementos.
      • Aceros aleados: Aleaciones de Fe-C con elementos adicionales que modifican sus propiedades:
        • Aceros inoxidables: Cr, Ni
        • Aceros de corte: Wf
        • Aceros de alta dureza: Mo, Cr, Co
        • Aceros resistentes a la fatiga: Vanadio

    Fundiciones

    • Son aleaciones férricas con un porcentaje de carbono mayor al 1.76%.
    • No son forjables.
    • Son menos dúctiles y maleables que los aceros.
    • Son más fáciles de fundir y moldear.
    • Tienen una menor densidad que los aceros.
    • Clasificación por contenido de carbono:
      • Hipoeutéctica: 1.76% - 4.3% C
      • Eutéctica: 4.3% C
      • Hipereutéctica: 4.3% - 6.67% C
    • Clasificación por constitución:
      • Fundición gris: 2.5% - 4% C. El grafito aparece en forma de escamas o láminas. Son frágiles, resistentes a la compresión y buenas amortiguadoras de vibraciones.

    Corrosión

    • Es la destrucción lenta de los metales por acción del oxígeno y la humedad.
    • Es un proceso electroquímico que genera "micropilas galvánicas".
    • El metal actúa como ánodo (polo positivo) perdiendo electrones y disolviéndose.
    • Tipos de corrosión:
      • Uniforme: Actúa uniformemente sobre toda la superficie.
      • Galvánica: Ocurre entre metales diferentes con potenciales eléctricos distintos. El metal más electronegativo se corroe.
      • Por picaduras: Se forman hoyos por la acción de agentes químicos.
      • Intergranular: Se localiza en los límites de grano.
      • Por esfuerzo: Se produce por tensiones internas después de una deformación en frío.

    Protección contra la Oxidación y la Corrosión

    • Uso de materiales de gran pureza.
    • Adición de elementos a las aleaciones (ejemplo: Cr y Ni en aceros inoxidables).
    • Galvanizado: Recubrimiento con zinc.
    • Tratamientos térmicos para homogeneizar soluciones sólidas (ejemplo: alivio de tensiones).
    • Inhibidores que se añaden a soluciones corrosivas.
    • Recubrimientos superficiales: pinturas, capas de óxido, recubrimientos metálicos.
    • Protección catódica: Se forza al metal a comportarse como cátodo, alimentándolo con electrones. Se utiliza un "ánodo de sacrificio" que se corroe para proteger el metal.
    • Acero corten: Tipo de acero con alto contenido de cobre, cromo y níquel. Forma una película de óxido impermeable que protege el acero de la corrosión.

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    Este cuestionario explora las fases y componentes en aleaciones, así como la importancia de los diagramas de equilibrio en la metalurgia. Aprenderás sobre las líneas de enfriamiento y cómo afectan la solidificación de las aleaciones. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre materiales metálicos!

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