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04_DIAGRAMAS DE FASES_12-11-2024 - Contenido educativo

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Subido el 13 de noviembre de 2024 por Ana L.

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Hoy vamos a hablar de los diagramas de equilibrio de fases. 00:00:00
Supongo que ya los habéis visto en el módulo de ensayos fisico-químicos 00:00:07
porque se ve mucho en el equilibrio líquido-gas. 00:00:13
Pero hoy nos vamos a centrar nosotros en la parte de sólido-líquido. 00:00:19
Es decir, lo que hemos estado hablando en las anteriores clases, nosotros nos vamos a centrar sobre todo en sólidos y en este caso vamos a hablar mucho de aleaciones, entonces vamos a hablar de diagramas de fase en aleaciones. 00:00:27
Entonces esto ya lo habíamos visto y hoy vamos a ver los diagramas de fase tanto isomóficos como eutépticos, que ahora veréis lo que significa cada cosa. 00:00:40
Esto, bueno, pues son unas explicaciones que yo no voy a leer ahora, pero como voy a subir la presentación vais a tener acceso a, pues un poco la teoría, ¿vale? 00:00:51
Porque esta presentación tiene muchas gráficas, entonces para que luego en casa vosotros podáis leer las definiciones y estudiar un poquito de aquí, ¿vale? 00:01:00
Entonces estas partes de anexo blancas, pues tenéis muchas definiciones, explicaciones que os van a ayudar un poco a entender toda esta teoría y luego los problemas. 00:01:09
Entonces, los tenéis aquí. Entonces, bueno, vamos a entrar con los diagramas de fases que, bueno, supongo que eso ya habréis visto, pero esto es lo que nos va a permitir conocer, pues es lo que veis aquí, una evolución, o sea, nos va a permitir analizar la evolución en función de las diferentes variables. 00:01:21
El típico diagrama de fases que vosotros posiblemente hayáis visto es el del agua. 00:01:41
Entonces, en este caso vamos a tener dos variables, bueno, tres, digamos, pero aquí se les representan dos, que son la presión y la temperatura, que también comentamos en la clase anterior. 00:01:48
Entonces, vamos a ver cómo el sistema evoluciona, siempre en equilibrio, dependiendo de la presión y de la temperatura. 00:02:02
En este caso, bueno, pues el sistema es el que se define porque es el sistema del agua, que es una sustancia pura, ¿vale? No tenemos dos componentes, tenemos un solo componente. 00:02:10
Entonces, los componentes aquí en C tendríamos un componente, que es el agua. 00:02:22
Fases, bueno, pues en este caso tendríamos tres fases, ¿vale? Que es la fase sólida, el hielo, la líquida, el agua y el vapor. 00:02:29
Bueno, hay que tener cuidado con no confundir fases con estados de agregación. En este caso coinciden, pero os acordáis de que el agua en estado sólido es un sólido polimórfico, puede tener más de una estructura. 00:02:37
Entonces, en algunos casos ya veremos más adelante que el número de fases no es el mismo que el número de estados de agregación. Esto lo vamos a ver más adelante en las aleaciones metálicas, por ejemplo. 00:02:52
Entonces, bueno, pues eso, vamos a hablar de un equilibrio en el sistema y para eso se tiene que cumplir la regla de las fases, ¿vale? 00:03:07
Entonces, esta regla de las fases que posiblemente ya habéis visto ya, por ejemplo, para este sistema del agua, 00:03:15
vamos a tener que el número de fases más el número de libertades, el número de libertades, pues lo explica aquí, 00:03:21
es lo que podemos modificar sin que se modifique el número de fases. 00:03:28
Entonces, en este sistema de aquí vamos a tener que las libertades son la presión, la temperatura y la composición. 00:03:31
Entonces, vamos a tener tres libertades, ¿vale? 00:03:40
Y el número de la C, que es el número de componentes. 00:03:44
Entonces, el número de fases más el número de libertades nos va a dar el número de componentes más dos. 00:03:46
En este caso, por ejemplo, si estamos en la I de hielo, ¿vale? ¿Quién me dice cuántas fases hay en este punto? O sea, en este punto, aquí tenemos tres fases. 00:03:51
¿Una? Sí. ¿Una me has dicho? Sí, una. Eso es, sí, una. Perfecto. Vale, pues entonces tenemos una fase. ¿Cuántos componentes tenemos? 00:04:14
¿A quién se le ocurre? 00:04:33
Uno. 00:04:34
Uno también, ¿vale? Porque solo tenemos el agua, que es una sustancia pura, ¿vale? 00:04:34
Entonces decimos, para calcular el número de libertades, vamos a tener 1 más 2, 3, menos una fase, 2. 00:04:38
Dos libertades, que van a ser la presión y la temperatura, ¿sí? 00:04:45
Vale. 00:04:50
Si, por ejemplo, estamos en este punto de interfase, ahí vamos a tener dos fases, ¿vale? 00:04:52
Entonces, este número, en vez de 1, va a ser 2, y vamos a tener una única libertad. 00:04:57
¿Esto qué significa? Que en cuanto modificamos la presión o la temperatura vamos a tener una sola fase en vez de dos. Entonces a esto se refiere esta regla de las fases. 00:05:02
En el caso de las aleaciones, esto cambia un poco porque la presión va a ser constante. Vamos a trabajar normalmente con una atmósfera de presión, entonces esto en vez de un 2 va a ser un 1. 00:05:15
Entonces, bueno, pues que sepáis que la regla de las fases cambia un poquito con respecto a la del agua. 00:05:29
Aún así, pues vamos a empezar un poco con la del agua, que es más sencilla, y luego ya vamos a pasar a la de las aleaciones. 00:05:38
Entonces, tenemos aquí, bueno, una cosa importante es que aquí estamos hablando de presión y de temperatura, ¿vale? 00:05:46
Pero si estamos a una presión constante, lo que podemos tener es un diagrama de fase binario en el que tenemos la temperatura y la fracción molar. 00:05:56
Entonces lo que vamos a ir viendo es cómo afecta la temperatura a las diferentes fases dependiendo de la composición de nuestra sustancia o de nuestra aleación, de esto hablaremos más adelante. 00:06:10
En este diagrama, en realidad, ya no tenemos una sustancia pura. ¿Por qué? 00:06:25
Porque estamos hablando de un diagrama de fases de una solución hidroalcohólica, es decir, que tiene agua y alcohol o etanol. 00:06:31
Entonces, como tenemos dos componentes, pues es por lo que ponemos aquí la fracción molar. 00:06:40
¿Qué significa esto de fracción molar? 00:06:46
Bueno, en este punto, digamos que tenemos dos componentes, ¿no? Tenemos el agua y el alcohol. Esta es la temperatura de paso de líquido a vapor, o sea, de ebullición, del componente A. Y esta de aquí es la de ebullición del componente B. ¿Qué creéis que es el A? ¿El alcohol o el agua? 00:06:48
El agua. 00:07:15
El agua, eso es, porque tiene un punto de ebullición más alto, ¿vale? Este va a ser 100 y este va a ser alrededor de 68. 00:07:16
Entonces, lo que vamos a ver aquí en esta parte de la fracción molar es que vamos a ir aumentando, esto va a ser el agua, pues vamos a ir aumentando la proporción de alcohol con respecto al agua hasta que llegamos a solo alcohol, ¿vale? 00:07:24
Entonces, por ejemplo, aquí a la mitad, pues sería el 50% de cada uno. 00:07:37
Aquí en esta A, pues seríamos más o menos 25% del B, ¿vale? 00:07:41
Y el resto, el 75% del A. 00:07:48
Entonces, vamos aumentando, si tenemos la B aquí, vamos aumentando la B, ¿vale? 00:07:51
Entonces, bueno, ¿qué es lo que tenemos en este diagrama? 00:07:57
Pues lo que tenemos es una lenteja, que en este caso se llama truncada, ¿vale? 00:08:02
en el anterior, no, ese pasaremos más adelante. En algunos casos vamos a tener una lenteja 00:08:07
normal, pero en este caso es una lenteja truncada y ¿qué es lo que vamos a ver? Bueno, pues 00:08:14
lo que vamos a ver es, esta es la línea de vapor, ¿vale? La de arriba, esta es la línea 00:08:19
de líquido, entonces todo lo que esté arriba va a ser vapor, todo lo que esté abajo va 00:08:27
a ser líquido y entre medias vamos a tener una región bifásica que va a ser una mezcla 00:08:32
de vapor y líquido. ¿Vale? Y en este caso igual. ¿Qué pasa? Que llega un punto, una 00:08:37
concentración específica, una proporción específica de estos dos elementos que tenemos 00:08:46
a los que no va a haber una región bifásica y vamos a pasar directamente de vapor a líquido. 00:08:50
¿Vale? Y esto se llama azeotrópico. Esto no sé si os suena de algo, pero bueno, lo que ocurre es que a esta temperatura vamos a pasar directamente eso, de vapor a líquido, de líquido a vapor, y no va a haber una mezcla de líquido con vapor, digamos. 00:08:59
En este caso lo que ocurre es que si, o sea imaginaos que nosotros tenemos aquí el líquido y vamos calentando, lo que va a ocurrir es que se va a empezar a evaporar parte de nuestra mezcla. 00:09:19
¿Qué parte se va a evaporar antes? ¿El alcohol o el agua? El alcohol. Entonces, normalmente aquí lo que vamos a tener es una mezcla sobre todo de vapor de alcohol y de agua en forma de líquido. 00:09:34
Vale, entonces tenemos este punto acero-tropo que os decía, aquí directamente pasa de líquido a vapor. ¿Os suena a qué concentración compráis el alcohol en la farmacia? 00:09:53
96, vale, pues este sería 00:10:13
esta fracción molar 00:10:15
de aquí, aunque bueno, se ve un poco así 00:10:17
96, ¿por qué 00:10:19
es esto? Bueno, pues porque es más fácil de producir 00:10:21
y porque tiene al final 00:10:23
las mismas, unas propiedades muy parecidas 00:10:25
a si solo tuviésemos alcohol 00:10:27
vale, entonces el 96% 00:10:29
va a ser el aceótropo y pues 00:10:31
para pasar del aceótropo 00:10:33
al etanol absoluto es mucho más 00:10:35
caro y mucho más difícil de producir 00:10:37
Entonces, pues nos quedamos aquí en el ácido. Bien, seguimos con el diagrama este de agua y etanol. Entonces, no sé si hicisteis prácticas el año pasado de físico-químicos o de destilación, en el que, bueno, pues tenéis un tipo de, o sea, una columna de fraccionamiento, ¿vale? 00:10:39
en el que lo que vamos a hacer es ir destilando el etanol, ¿no? Destilando el alcohol. 00:11:02
Entonces, cuando pasamos esto al diagrama de fases, lo que vamos a ver es, vamos a empezar, empezamos aquí, ¿vale? 00:11:09
Esta es la línea de vapor, esta es la línea de líquidos. 00:11:18
Entonces, empezamos el líquido y le aplicamos la temperatura, por lo tanto pasa a vapor. 00:11:21
El vapor va a estar enriquecido en etanol, ¿cierto? 00:11:28
Entonces, el etanol, o sea, el vapor va a estar enriquecido en etanol, que es lo que vais a ver aquí. 00:11:35
Esto es el tanto por ciento de etanol, ¿vale? 00:11:40
Entonces, una vez aplicamos la temperatura, el líquido pasa a vapor, ese vapor va a estar enriquecido en etanol. 00:11:42
Pero, cuando tenemos ese vapor aquí, ese vapor choca contra el platillo, que está frío, y condensa. 00:11:49
Entonces baja la temperatura, condensa y pasamos al líquido otra vez. 00:11:59
Si volvemos a aplicar calor, volvemos a enriquecer en etanol y de nuevo condensamos. 00:12:04
Entonces en esto va a consistir la destilación hasta que podamos conseguir un etanol lo más puro posible. 00:12:10
Las cosas cambian un poco cuando pasamos a un estado sólido líquido. 00:12:20
Antes estábamos con un estado líquido-gas y ahora ya pasamos a sólido-líquido. 00:12:25
Entonces, pues este es un ejemplo así más curioso, digamos, en el que tenemos chocolate. 00:12:32
Entonces, el chocolate pues normalmente no se vende puro porque, bueno, pues eso es muy amargo, ¿no? 00:12:38
Entonces, lo que se hace es añadir vainilla. 00:12:44
¿Qué pasa? Que la vainilla en estado sólido tiene una solubilidad determinada en el chocolate, ¿vale? 00:12:46
Y entonces esto es lo que vamos a ver un poco en el diagrama de fases. 00:12:59
En este caso, antes teníamos la línea de vapor, ¿vale? Ups, aquí, y la línea de líquido. 00:13:02
Y aquí lo que vamos a tener es la línea de líquidos y la línea de sólidos, ¿vale? 00:13:10
Normalmente siempre lo ponemos en el mismo color, pues ponemos en el azul la línea de líquidos y abajo en rojo la línea de sólidos. 00:13:17
¿Qué pasa? Que todo lo que está por encima de la línea de líquidos es líquido, está en fase líquida y todo lo de debajo va a estar en estado sólido. 00:13:25
Lo que os contaba antes de que las fases y los estados de agregación pueden no coincidir, pues se ve por ejemplo aquí. 00:13:37
Entonces, aquí tenemos todo vainilla, ¿vale? Porque esto es 0% chocolate, 100% vainilla. 00:13:48
Entonces, ¿qué ocurre? 00:13:58
Que al principio, si tenemos la vainilla líquida, por ejemplo, la enfriamos, vamos a tener un sólido de vainilla. 00:14:00
Que al principio va a ser 100%, pero si le añadimos chocolate, pues al bajar la temperatura de nuevo, sí que vamos a tener una disolución de chocolate en la vainilla. 00:14:07
Y va a ser una disolución sólida. 00:14:20
A medida que avanzamos, por ejemplo si la temperatura es baja 00:14:22
A medida que avanzamos lo que vamos a ver es que la vainilla ya no se va a solubilizar tan fácilmente en el chocolate 00:14:28
Y vamos a tener una mezcla de sólidos 00:14:35
Esto se conoce como línea de sólidos 00:14:39
Entonces tenemos aquí la línea de líquidos, la línea de sólidos y la línea de sólidos 00:14:43
que va a distinguir entre un sólido y una mezcla de sólidos, que normalmente no son solubles, ¿vale? 00:14:49
Entonces, esto lo que nos va a decir es qué porcentaje del chocolate sólido es soluble en la vainilla sólida, ¿vale? 00:14:55
Aquí también vemos que la lenteja está truncada, ¿vale? 00:15:06
Esto, en este caso, en los de sólido líquido, se llama eutéctico. 00:15:11
y se refiere a una temperatura, a un mínimo en la curva, ¿vale? 00:15:16
Que, a partir de, o sea, en la cual pasamos directamente de líquido a este sólido auténtico, ¿vale? 00:15:24
Que este sólido auténtico está formado por estos dos sólidos que no son solubles, ¿sí? 00:15:32
Si hay alguna cosa que, pues eso, que no me sigáis, me vais diciendo, ¿vale? 00:15:38
Entonces, esto ocurre cuando hay un 25% de chocolate, ¿vale? 00:15:44
Esto lo vamos a ver un poco más adelante otra vez. 00:15:51
¿Qué es lo que tenemos aquí? 00:15:57
Por ejemplo, pues aquí partimos de mucho chocolate, ¿vale? 00:15:59
De un 40% de chocolate líquido con un tanto por ciento de vainilla. 00:16:02
Si vamos enfriando, lo que vamos a tener es que tenemos el chocolate y la vainilla, pero en un estado líquido más sólido, esta es una zona bifásica como antes, en la que hay más chocolate que vainilla. 00:16:08
Y en esta parte, pues ya pasamos a la parte eutéctica. Y en este caso es lo contrario, ¿vale? Empezamos con mucha vainilla y en este estado bisfásico, pues vamos a tener una mezcla líquido-sólido con vainilla y chocolate. 00:16:25
Pero bueno, esto vamos a verlo un poco más adelante. 00:16:41
Perdona, ¿puedes repetir lo que es la fase eutéctica? 00:16:44
Sí, la fase eutéptica es una mezcla de los dos sólidos que no son solubles. Entonces, esta ocurre por debajo de una temperatura particular que se define por esta línea que se llama la isoterma eutéptica. Pero bueno, esto lo vamos a ver mucho mejor más adelante. 00:16:46
O sea, están mezclados pero son sólidos, están en fase sólida. 00:17:08
Sí, pero no son solubles, eso lo vamos a ver ahora con las aleaciones, muy bien, lo vais a ver. En realidad es una mezcla de sólidos, pero que los sólidos no están realmente mezclados, digamos, se ven las fases, están las dos fases separadas, pero juntas a la vez. Ahora lo vemos bien, ¿vale? 00:17:11
Bien, este es un sistema un poquito más sencillo, entonces, esto es lo que se llama sistema isomórfico, ¿vale? En el anterior era un sistema autético que lo vamos a contar mucho más despacio después y este es un sistema isomórfico que es mucho más sencillo porque los dos elementos que tenemos van a ser solubles tanto en líquido como en sólido, ¿vale? 00:17:30
Entonces estos dos se pueden mezclar porque son solubles tanto el líquido como el sólido, por lo tanto no vamos a tener esa mezcla que os decía antes de dos sólidos, esto va a ser un único sólido que tiene los dos componentes y el líquido igual, va a ser un único líquido con los dos componentes. 00:17:58
Lo que sí que vamos a tener es una región bifásica de nuevo, que cuando vamos a pasar, por ejemplo, de sólido a líquido, hay una región bifásica en la que vamos a tener tanto sólido como líquido. 00:18:16
¿Esto por qué es esta región bifásica? Porque la temperatura de fusión no va a ser la misma para los dos componentes, entonces vamos a tener un rango de temperaturas, una transición de temperaturas. 00:18:31
Entonces, esto es por ejemplo un ejemplo de cobre y níquel. Entonces, aquí nos dice que el níquel tiene un punto de fusión más alto que el del cobre. Aquí hay un 100% de B. ¿Qué creéis que es la B? ¿Níquel o cobre? 00:18:43
Níquel. 00:19:06
Este es el punto de fusión de B, porque esto es 100% B, y este es el punto de fusión de A, porque aquí es 100% de A. 00:19:06
Entonces aquí vamos a tener todo níquel y aquí vamos a tener todo cobre, y esto va a ser una mezcla. 00:19:18
Entonces aquí, por ejemplo, ¿qué vamos a tener? Pues un 20% de cobre y un 80% de níquel, ¿vale? 00:19:24
Esto os lo pueden poner aquí, así, con los porcentajes, los dos porcentajes, 00:19:34
u os lo pueden poner, como os he mostrado antes, esto sería níquel, esto sería cobre, 00:19:39
y entonces lo que vamos a ver es que todo esto es níquel, y aquí tiene un 15% de cobre, 00:19:47
30%, 41%, etc. 00:19:55
Entonces, ¿qué es lo que podemos ver aquí? Pues, de nuevo, 00:20:00
Línea de líquidos, todo por encima de la línea de líquidos es líquido, todo por debajo de la línea de sólidos es sólido y aquí tenemos esta zona bifásica. 00:20:03
Por ejemplo, si estamos en esta composición de 15% B, es decir, 15% cobre y el 85% sería en este caso níquel, lo que vamos a tener es que esta lenteja está conformada por la temperatura inicial y la final. 00:20:14
La temperatura inicial va a venir determinada por la temperatura de fusión de uno y la final por la del otro. 00:20:33
Entonces, esto ahora lo vamos a ver un poco más detenidamente, pero se define así, ¿vale? Ahora vamos a verlo en otro gráfico. Entonces, lo que tenemos de nuevo aquí va a ser todo por debajo de sólidos, la solución sólida. 00:20:44
Vais a ver que las soluciones sólidas se suelen determinar, se suelen nombrar con letras griegas, ¿vale? 00:20:59
Entonces esto la llaman solución sólida alfa, sobre todo porque nosotros aquí tenemos A y B, realmente no sabemos qué son A y B, entonces esto lo llamamos alfa. 00:21:08
Veremos que esto más adelante pues sí que se le puede dar nombre particular, pero bueno, en este caso lo llamamos alfa. 00:21:20
En la bifásica tenemos líquido más la solución sólida alfa y por encima de la línea de líquidos, solución líquida. 00:21:26
Tened en cuenta que esta líquida está formada por los dos componentes, la sólida también y la líquida más sólida también. 00:21:36
¿Vale? Este era isomórfico, ¿vale? Isomórfico significa eso, que son solubles tanto en estado líquido como en estado sólido y por eso esto es un gráfico tan sencillo, solo tenemos en realidad dos fases, digamos, líquido y sólido, ¿vale? 00:21:44
Pero si pasamos a un sistema eutéctico, nos centramos sobre todo en aleaciones metálicas, este lo que voy a saber es que es completamente soluble en líquido, pero en sólido no es soluble, es totalmente insoluble. 00:22:05
Esto es un ejemplo que en realidad no pasa mucho, vamos a ver más adelante, pero bueno, sirve mucho para entender un poco cómo funciona. 00:22:28
¿Vale? Entonces, vemos de nuevo, tenemos A y B, aquí 100% de B, aquí 100% de A, línea de líquidos, línea de sólidos, ¿vale? 00:22:38
Y esto sería la isoterma eutéctica. ¿Por qué esta isoterma eutéctica coincidiría con la línea de sólidos? Pues porque los sólidos no son solubles, ¿vale? 00:22:51
Entonces, esto que veis aquí es sólido A más B. No es un sólido alfa, es un sólido A más un sólido B, que forma el sólido A más B. 00:23:04
Entonces, si pasamos de líquido y vamos enfriando, lo que vamos a tener es que se va formando parte del sólido, que va a ser el sólido A, en este caso, más el líquido, que va a ser una mezcla, 00:23:14
y si pasamos de la temperatura de la isoterma eutéctica va a ser todo sólido, sólido A y B. 00:23:30
Este punto es el punto auténtico del que hablábamos antes, no va a haber región bifásica directamente del líquido a estos dos sólidos, ¿vale? 00:23:38
Bueno, este sólido que es una mezcla de dos sólidos insolubles. 00:23:48
Y en el otro caso, pues tenemos B, o sea, sólido B más líquido. 00:23:53
¿Por qué va a ser sólido B en este caso? Bueno, pues porque empezamos desde aquí, ¿no? 00:24:03
Entonces, esto tiene una concentración mayor de B y al final va a ser, ahora cuando veamos los segmentos lo vais a entender bien, pero bueno, esto es solamente sólido B y aquí tendríamos solamente sólido A. 00:24:07
Este sería como el ejemplo típico de un diagrama de fases de aleaciones metálicas, que bueno, veis que tiene muchos componentes, pero al final vamos a ver los mismos elementos. 00:24:24
Bueno, esta es el diagrama de fases del acero, que va a ser hierro y carbono. 00:24:35
Entonces, en el acero hay un porcentaje muy grande de hierro y le vamos a ir añadiendo carbono. 00:24:42
Entonces, si empezamos aquí, esto es el hierro, digamos puro. 00:24:52
Este punto de fusión del hierro. 00:24:57
¿Qué pasa? Que le vamos a ir añadiendo carbono. 00:25:00
Llega un punto alrededor de 2%, que es el punto hasta el cual llamamos esta mezcla, esta aleación a cero. 00:25:03
A partir de este punto 2, ahora en la siguiente gráfica lo vais a ver, esto se va a llamar fundición. 00:25:15
vale, entonces vamos a ver que de aquí del 0 al 2% vamos a tener a 0 y del 2% al 6,67% va a ser una fundición 00:25:25
veis que aquí esto no es exactamente igual a aquí, vale, aquí esto es recto, vale, hay una pared 00:25:38
Y sin embargo aquí tenemos esta parte de aquí. ¿Esto qué significa? Bueno, vamos por partes. Tenemos la línea de líquidos, ¿vale? Todo por encima es líquido. 00:25:47
La línea de sólidos. Entre medias de las dos vamos a tener la región bifásica, que puede ser la austenita más líquida, o sea, este sólido más líquido o este sólido cementita más líquido. 00:26:03
Y tenemos nuestro punto eutéctico, en el cual podemos pasar de líquido a sólido eutéctico directamente, a temperatura constante. 00:26:20
Bueno, no he mencionado, pero claramente cuando tenemos el 100% de uno de ellos, la temperatura de solidificación o de fusión va a ser constante igualmente que en el otro caso, ¿vale? Esta va a ser constante. 00:26:33
Y luego esto va a ir cambiando con la composición. Entonces, decía, tenemos la línea de líquidos, la línea de sólidos, ¿y qué ocurre en esta fracción del diagrama? 00:26:45
Pues que pasamos de esta mezcla de líquido y sólido a un sólido que se llama austenita. 00:27:01
Este sólido, si seguimos bajando la temperatura, va a cambiar y va a pasar esta línea que se llama línea de Solbus, 00:27:10
¿Os acordáis que lo he dicho antes? Que además tiene un punto que se llama eutectoide, que es parecido a lo del punto eutéctico, pero se llama eutectoide porque ocurre de fase sólida a dos fases sólidas diferentes. 00:27:24
Aquí era de líquido a dos sólidos diferentes. Entonces, vemos que esta austénita va a pasar de un sólido a dos sólidos diferentes. 00:27:41
¿Cómo entendemos esto con respecto, por ejemplo, a lo que vimos en la clase anterior de los sistemas cristalinos? 00:27:55
Bueno, pues si os acordáis de los sistemas de cristalización, del sistema cúbico centrado en el cuerpo, centrado en las caras, etc. 00:28:02
Bueno, pues que sepáis que esto es cúbico centrado en el cuerpo, cuando calentamos se convierte en cúbico centrado en las caras y por eso son dos sólidos diferentes, ¿vale? Son dos fases diferentes, siguen siendo sólidas pero son dos fases diferentes y si calentamos más, pues ya pasamos al líquido. 00:28:14
No sé si habéis visto alguno de estos programas de las espadas, de hacer espadas, y entonces 00:28:33
lo que ocurre cuando se hace el templado de las espadas es que lo que tenemos es que calentamos 00:28:42
mucho el acero hasta llegar a la austenita, que es un grado de cristalización muy deseado 00:28:51
por sus propiedades muy resistentes, y lo que se hace es templar el metal rápidamente en frío, 00:28:58
entonces lo que se hace es capturar esta estructura, aunque hayamos bajado la temperatura, 00:29:05
y eso es lo que se llama el templado, ¿vale? 00:29:11
Entonces, bueno, pues que sepáis que eso, que la austenita es centrada a las caras, 00:29:13
y luego más abajo estos de aquí serían centrados en el cuerpo. 00:29:17
Este eutéctico, que va a ser esta mezcla de los dos sólidos que no son solubles, 00:29:21
Se llama ledeburita, ¿vale? Y el sólido que encontramos aquí, que es en el límite de solubilidad del carbono en el acero, digamos, porque a partir de aquí ya no es estable, se llama cementita. 00:29:26
¿Vale? Que veis que tenemos aquí cementita. Entonces, este sólido de aquí se llama cementita, este austenita y cuando pasamos el eutéctico lo que se va a formar es ledeburita, digamos que es una mezcla. 00:29:42
Este sería el más complicado, ¿vale? Vamos a ir a cosas un poco más sencillas. Esta es otra forma de ver el mismo diagrama, pero bueno, un poco más, una mejor explicación y veis lo que os decía aquí, hasta el 2% son los aceros y desde el 2% hasta el 6 y pico son las fundiciones. 00:29:56
Entonces, hay dos términos que, bueno, os tenéis que aprender. 00:30:21
Vale, vemos aquí que está el eutéctico, la ledemurita, entonces lo que esté por delante, digamos, o después del eutéctico se va a llamar hipereutéctico y lo que esté detrás se va a llamar hipotéctico. 00:30:26
pero también tenemos el eutectoide 00:30:42
entonces por delante 00:30:45
vamos a tener hiper eutectoide 00:30:46
y por detrás vamos a tener 00:30:48
hipotectoide 00:30:50
vale, esto es lo que os decía yo 00:30:52
el 1% por ejemplo es donde 00:30:58
es el porcentaje que se usa 00:31:00
para hacer las 00:31:02
las espadas 00:31:04
y esta escenita es lo que es 00:31:07
cuando es el sistema cúbico 00:31:09
centrado en las caras 00:31:11
y cuando es centrado 00:31:14
en el cuerpo se llama ferrita 00:31:16
pero bueno, ya os debo que 00:31:18
es de los más complicados, así para entender 00:31:22
aquí tenemos otro ejemplo 00:31:24
que bueno, pues también tiene pinta de ser 00:31:26
complicado, pero en realidad 00:31:28
pues de nuevo, siempre 00:31:30
cuando hagáis los ejercicios tenéis que dibujar 00:31:32
cuál es la línea de líquidos y la línea de sólidos 00:31:34
línea de líquidos arriba 00:31:36
línea de sólidos abajo 00:31:38
Y luego tenemos todas estas líneas que, bueno, pues lo que van a determinarnos son los diferentes tipos de sólidos que tenemos aquí. 00:31:40
Entonces, este es el del latón. 00:31:48
Entonces, el latón es cobre y zinc, y entonces lo que se hace es utilizar, pues eso, una concentración muy alta de cobre e ir añadiendo zinc. 00:31:51
El cobre es muy caro, pero se puede añadir zinc para ahorrar en cobre, digamos, pero manteniendo las mismas propiedades. 00:32:02
Entonces, lo que vamos a ver aquí es que a medida que le vamos añadiendo zinc, van cambiando las fases sólidas. 00:32:11
Aquí tenemos una fase sólida alfa, pero aquí ya cuando tenemos un 40% de masa en zinc, vamos a tener la fase sólida alfa y la fase sólida beta, 00:32:19
Que son, pues eso, tienen estructuras diferentes. Aquí, hasta aquí, hasta este punto sería, hasta el punto que es, digamos, interesante este latón, que es interesante este latón, que este punto es en el que se suele comercializar, porque las propiedades del latón pues se mantienen y bueno, son las más deseables, ¿vale? 00:32:30
Se utilizan mucho para maquinaria, etc. Entonces, bueno, no os he mencionado, pero bueno, los aceros se suelen utilizar mucho para herramientas, por ejemplo, y las fundiciones son cuando necesitamos más resistencia, ¿vale? 00:32:53
O sea, lo que va a hacer el carbono al hierro es aportarle resistencia, digamos, dureza, ¿no? Entonces el acero, pues eso, va a ser mucho más resistente que el hierro solo y eso se va a utilizar en herramientas, pero cuando le añadimos todavía más carbono las fundiciones son todavía más resistentes. 00:33:08
Y esto se utiliza, por ejemplo, para hornos metálicos, se utiliza para los bancos del parque, etc. Es bastante más resistente en las fundiciones. Se utiliza también para los motores, estas fundiciones, aunque parezca que es acero, en realidad son fundiciones. 00:33:29
Y bueno, esto es lo que os decía del latón. Entonces, de nuevo tenemos aquí la parte líquida, luego aquí vamos a tener la región bifásica alfa más líquido y pasamos a la región sólida alfa. 00:33:49
En este caso vamos a tener, que vamos a pasar del líquido a la región sólida que es alfa más beta, que es bueno, un poco la que se comercializa. Vale. 00:34:04
Bueno, seguimos un poco. Esto lo que tenéis aquí es un poco de lo que os he estado hablando del enfriamiento. Entonces, esto es una representación del enfriamiento de un metal o una aleación. 00:34:19
Entonces, si tenemos sólo un metal puro, que no sean dos componentes, aquí por ejemplo tenéis el cobre, lo que vamos a ver, esto es, bajamos la temperatura hasta que llega la temperatura de solidificación, entonces todo nuestro componente, toda nuestra sustancia se va a solidificar a una temperatura constante, que es lo que os decía antes. 00:34:34
¿Esto por qué es? Pues porque es un solo componente homogéneo, ¿vale? Entonces, lo que va a pasar es que se van a empezar a hacer estos núcleos cristalinos, ¿os acordáis que hablábamos de estos puntos de cristalización? 00:35:00
Se van a empezar a formar los cristales, las dendritas, estas estructuras arborescentes que se formaban a partir de estos núcleos de cristalización y se va a formar al final, bueno esto se forma todo a esta temperatura de solidificación y al final se va a juntar digamos todos estos cristales en una estructura sólida con estos límites de grano. 00:35:16
¿Os acordáis? Cada cristal era un grano y tenemos aquí los límites de grano. 00:35:45
En el caso de una aleación, pues va a ser un poco diferente, ¿vale? 00:35:52
Entonces, vamos bajando la temperatura, pero ¿qué ocurre? 00:35:57
Que tenemos dos componentes que tienen temperaturas de solidificación diferentes. 00:36:01
Entonces, lo que va a ocurrir es que cuando bajamos la temperatura, uno va a solidificar antes que el otro, digamos, ¿no? 00:36:06
Entonces, nuestro sólido, o sea, nuestros cristales van a estar enriquecidos en el que solidifique antes, digamos. En este caso, por ejemplo, aquí vemos que estos núcleos de cristalización van a tener un 67% en níquel y un 33% en cobre, van a estar enriquecidos en níquel. 00:36:12
A medida que seguimos bajando la temperatura, pues ya lo vamos a ir compensando y vamos a tener una proporción más parecida de nígel y cobre hasta que llegamos a la solidificación completa de los dos, que son 50% y 50%. 00:36:32
Lo que veis aquí es que esta temperatura es constante, pero esta temperatura debe tener una temperatura inicial y final que depende de los componentes que tenemos. 00:36:51
Y por eso os decía que aquí la temperatura es constante pero aquí es una transición de temperaturas. 00:37:01
Aquí está un poco explicado y ya veréis que cuando lo volváis a leer tenéis aquí todas las explicaciones con bastante detalle. 00:37:08
Entonces veis que estas dos temperaturas luego se van a traducir en estas dos en el diagrama de fases, que eso es lo que vamos a ver más adelante. 00:37:21
Bueno, resumirnos, vamos a clasificar un poco mejor estas aleaciones porque os he contado muchas cosas, os he hablado de eutépticos y de isomorfos, pero bueno, vamos a clasificarlo bien para que lo tengáis un poco claro. 00:37:31
Entonces, tenemos que al alearse dos metales, puede ser que sean totalmente solubles en estado líquido y sólido, 00:37:49
que es lo que hemos llamado isomorfo, ¿vale? Sistema isomorfo. 00:37:56
Que sean insolubles en sólido y solubles en estado líquido, que es la transformación eutéctica, 00:38:01
que es la que os he enseñado que no tenía las orejitas, ahora la vamos a ver otra vez. 00:38:07
Tenemos que puedan ser parcialmente solubles en sólido y solubles en estado líquido, que esto también es una transformación eutéctica. 00:38:13
¿Eutéctica qué significa? Pues eso, que a partir de cierta temperatura, que es la isomorfa eutéctica, se nos va a formar el eutéctico, 00:38:22
que es este sólido que está formado por dos sólidos diferentes, ¿vale? Dos sólidos insolubles. 00:38:29
Entonces, las dos son eutécticas, lo único es que en este caso tenemos que el sólido es parcialmente soluble bajo ciertas condiciones, digamos. Ahora lo veremos. 00:38:35
También puede ocurrir que tengamos unas fases intermedias que se llaman compuestos intermetálicos. 00:38:51
¿Os acordáis que os mencionaba la cementita en el diagrama del acero? Bueno, pues esto es un compuesto intermetálico. ¿Y qué significa? Pues que realmente los átomos tienen una carga y un tamaño bastante similar. 00:38:56
Y entonces va a ser un compuesto químico intermetálico, no van a ser dos elementos, va a ser un único compuesto químico que se llama intermetálico y va a tener propiedades metálicas y otras propiedades. 00:39:19
Pero esto, bueno, no lo vamos a ver demasiado. 00:39:33
¿Veis? Aquí tenemos otra vez los anexos con todas las explicaciones para que lo entendáis bien, ¿vale? 00:39:36
Porque esto es interiorizar un poco, pues eso, qué significa la línea. 00:39:43
Ah, la línea, lo único que nos dice es a partir de qué temperatura y concentración, o sea, en qué condiciones de temperatura y concentración o de composición 00:39:48
vamos a pasar de líquido a sólido, de líquido a la zona esta bifásica. 00:40:00
Entonces, volvemos al sistema isomorfo para aclararlo un poco más y verlo un poco más detenidamente. 00:40:09
Entonces, tenemos dos compuestos, ¿no? 00:40:17
Y lo que vamos a hacer es una curva de estas de enfriamiento que hemos visto antes. 00:40:22
Entonces lo que se tiene son diferentes crisoles con diferentes concentraciones de nuestros dos elementos. 00:40:26
Entonces digamos que tenemos un crisol con 100 de la A y 0 del B, otro con 85 de la A y 15 del B y así. 00:40:34
Y entonces vamos a ver cuándo todo nuestro líquido va a solidificar. 00:40:41
Entonces vamos a ir bajando la temperatura y vemos a qué temperatura va a solidificar nuestra mezcla. 00:40:46
digamos, vemos que cuando es 100% de 1 00:40:54
la temperatura es constante de nuevo 00:40:57
pero ya cuando empezamos a cambiar la composición 00:41:00
pues va a ser una transición de temperaturas 00:41:02
lo que hemos visto antes, ¿vale? 00:41:05
entonces, por eso vamos a tener esta región bifásica 00:41:08
digamos, vamos a tener a la vez líquido y sólido 00:41:12
porque a esa temperatura no todo se ha solidificado 00:41:15
Entonces, esto se puede analizar. Vamos a tener una temperatura inicial de solidificación y una final de solidificación para cada composición y con esto es como construimos nuestro diagrama de fases real. 00:41:19
vale, entonces vemos que esta temperatura inicial y final al 15% de B va a corresponder con esta temperatura inicial y final al 15% de B 00:41:36
vale, entonces esto es un poco la explicación de por qué tenemos esta zona bifásica aquí 00:41:48
de nuevo pues eso tenemos la solución líquida arriba, solución sólida abajo, la región bifásica y tenemos las diferentes temperaturas 00:41:54
¿Qué ocurre? Que bueno, pues aquí, por ejemplo, tenemos una aleación de esta composición 15%B a esta temperatura, pero no sabemos lo que hay, sabemos que hay líquido más sólido, más una solución sólida. 00:42:04
Entonces vamos a querer saber qué tenemos ahí. Bueno, esto es otra forma de verlo, pero vamos básicamente lo mismo, ¿veis? Que os decía aquí, estos dos puntos van a corresponder a estos dos, así. 00:42:19
Entonces os decía que lo que vamos a querer saber es qué composición tenemos en esta zona bifásica 00:42:29
Porque aquí, vale, aquí, ¿qué es lo que vamos a tener? 00:42:35
O sea, vamos a tener 00:42:42
Mezcla de sólidos 00:42:43
Eso es, va a ser todo sólido 00:42:46
Vale, en este punto, a esta concentración de B, todo sólido 00:42:48
Aquí 00:42:54
Todo líquido 00:42:56
Todo líquido 00:43:00
Y aquí, pues eso, vamos a tener una mezcla 00:43:01
¿Veis? Aquí, por ejemplo, tenemos una mezcla de cobre y níquel 00:43:04
De nuevo, ¿cuál va a ser el níquel? ¿El A o el B? 00:43:09
El A 00:43:19
El A, ¿vale? Y el cobre va a ser el B 00:43:19
Entonces, pues aquí vamos a tener una mezcla de cobre y níquel 00:43:23
Vamos a tener un 15% de cobre, ¿vale? Que sería el B 00:43:26
Y un 85% de níquel, que es el A 00:43:32
vale, entonces, bueno, pues eso 00:43:35
aquí tenemos un poco la explicación 00:43:37
y lo que vamos a querer saber es 00:43:40
en este punto de aquí, ¿qué tenemos? 00:43:41
¿cuánto porcentaje de sólido y de líquido? 00:43:44
y ¿qué 00:43:46
parte del líquido va a ser 00:43:47
zinc? ¿qué parte del líquido 00:43:49
va a ser cobre? y ¿qué parte del sólido 00:43:52
va a ser zinc? ¿qué parte del sólido va a ser 00:43:54
cobre? y para eso se utiliza 00:43:56
la regla de la palanca 00:43:57
que yo no sé si la habéis visto 00:43:58
ya en otros diagramas 00:44:01
de fases, pero bueno, si nada habéis visto lo explico ahora en un momento otra vez. ¿Qué 00:44:03
es la regla de la palanca? Bueno, pues lo que hacemos es que nosotros tenemos este punto 00:44:09
aquí en medio, ¿vale? En la región bifásica, que vamos a llamarle X. Entonces, primero 00:44:13
lo que vamos a querer saber es qué porcentaje de líquido y qué composición va a tener 00:44:19
el líquido y qué composición va a tener el sólido. Entonces lo que vamos a hacer 00:44:34
es en esta X vamos a dibujar un segmento recto, horizontal, y donde corta este segmento 00:44:38
la línea de líquidos, esto nos va a decir que el líquido tiene un 42% de B y el resto 00:44:49
de A, por lo tanto va a ser un 58% de A, veis que lo tenéis aquí. Si nos vamos hacia la 00:44:58
izquierda a la línea de sólidos, en la I, lo que vamos a saber es que el sólido, la 00:45:05
parte sólida de esta mezcla va a tener un 10% de B y un 90% de A. Esto se hace, por 00:45:11
ejemplo, mucho con metales preciosos. Entonces, por ejemplo, aquí estamos hablando de, eran 00:45:22
níquel y cobre, creo. Bueno, pues si hablamos de plata y oro, por ejemplo, imaginaos que 00:45:30
tenemos, esto sería el oro y esto la plata. En este punto de aquí, lo que vamos a tener 00:45:37
es que un 90% va a ser la A, que es el oro, y un 10% va a ser la plata. Entonces, ¿qué 00:45:43
es lo que vamos a tener? Que la mayor parte del sólido, porque esta es la parte sólida, 00:45:49
¿vale? Va a ser oro, ¿no? Entonces, podemos verter el líquido, que va a ser, va a tener 00:45:53
una otra composición diferente y nos vamos a quedar con un sólido que está enriquecido 00:46:03
en oro. Si cogemos ese líquido sobrante y lo volvemos a enfriar, pues podemos volver 00:46:08
a enriquecer en oro. Y entonces así se hace con estos metales preciosos. Entonces veis 00:46:12
que este punto de aquí no va a tener, la parte líquida y la parte sólida no van a 00:46:19
tener la misma composición. Entonces la parte sólida va a estar enriquecida aquí en A, 00:46:24
La parte líquida también, pero menos, ¿vale? Va a tener un 58% en vez de un 90% que va a ser la sólida. 00:46:31
¿Qué más podemos saber con esta regla de la palanca? Bueno, pues lo que podemos saber es qué cantidad total, bueno, qué cantidad relativa, digamos, de nuestra mezcla va a ser sólida y qué cantidad va a ser líquida. 00:46:40
Entonces para ello se utiliza esta ley de la palanca, entonces veis que está aquí la formulita, entonces tenemos el segmento, esto se llama línea de vinculación por cierto o conjugación, entonces tenemos este punto aquí X y lo que vamos a hacer es que para calcular qué cantidad relativa de sólido en nuestra mezcla tenemos, nos vamos a ir hacia el líquido, por eso se llama ley de la palanca. 00:46:57
Entonces lo que vamos a hacer es, para calcularla, bueno aquí me he ido a la del sólido que es esta de aquí, ¿vale? 00:47:27
Entonces lo que vamos a hacer es medir desde esta X hasta la línea de líquido, que es esto XF, que va a ser 42 menos 30, entre el total del segmento. 00:47:33
Entonces para el sólido nos vamos hacia la línea de líquido. 00:47:48
Si queremos calcular el porcentaje de líquido en nuestra mezcla, al revés. 00:47:50
Entonces vamos desde la X hasta la línea de sólido, que es XY, que es lo que tenéis aquí, también dividido por el segmento total. 00:47:54
Entonces si lo vemos aquí, lo que os decía yo, sólido, va a ser 42, porque vamos hacia el líquido, 42 menos 30, 12, partido por 32, que es 42 menos 10. 00:48:04
Entonces nos da un 37,5% de nuestra mezcla en sólida 00:48:18
Y al revés, tenemos para el cálculo del líquido 00:48:23
La línea de sólido es 30 menos 10 es 20 00:48:28
Dividido entre 32, pues un 62,5% es líquido 00:48:33
Y luego ese líquido va a tener una concentración de 00:48:38
Bueno, eso es lo que veis aquí, 42% de B y 58 de A 00:48:42
Lo tenéis aquí bien explicado. ¿Esto se entiende? Más o menos. O sea, lo que queremos saber básicamente es en este punto, que es de esta concentración a esta temperatura, por qué esta forma, o sea, qué es lo que tenemos en la noche. Y eso se hace utilizando estas formas. 00:48:48
Bueno, pues seguimos 00:49:12
A ver, seguimos aquí con la ley de la palanca para que entendáis un poco por qué se hace así 00:49:22
Si nosotros cogemos una aleación que tiene un 25% de B y un 75% de A, ¿vale? 00:49:28
Y vamos aplicando, vamos bajando la temperatura, se va a ir solidificando, ¿vale? 00:49:37
Esto es líquido, pasa a la línea de líquidos 00:49:41
Aquí justo en la línea de líquidos, ¿qué porcentaje va a ser líquido? 00:49:44
¿Nadie? 00:49:58
El 100%, ¿no? 00:50:01
Sí, bueno, en este caso está ahí un poco más cerca, pero sí, vamos, digamos un 99%. 00:50:02
¿Y por qué va a ser eso? 00:50:08
Porque vamos a calcular desde este punto hasta línea de sólidos, 00:50:09
dividido por este segmento, o sea, prácticamente 100%. 00:50:15
Bajamos más la temperatura, pues va a haber más sólido, ¿no? 00:50:19
entonces el segmento, digamos, entre este punto y la línea de sólidos va a ser más pequeña, hay menos líquido 00:50:22
y entre este punto y la línea de líquidos va a ser más grande, va a haber más sólido 00:50:32
esto tiene sentido porque cada vez que bajamos la temperatura cada vez se nos va más hacia la izquierda, digamos 00:50:38
y tenemos más sólido, hasta llegar al punto en el que solo tenemos sólido, ¿no? 00:50:44
entonces bueno, aquí están un poco los cálculos 00:50:49
que sepáis que este 26 está mal 00:50:52
¿vale? debería ser 25 00:50:54
porque veis que la línea está aquí en 25 00:50:56
entonces los cálculos, este 11 también está mal 00:50:58
entonces que 00:51:01
lo sepáis que en realidad sería 00:51:02
un 25, porque si no igual lo veis 00:51:04
y no entendéis por qué 00:51:06
vale 00:51:07
¿qué es lo que pasa 00:51:11
en realidad? pues en nuestra mezcla 00:51:14
al principio que es 00:51:16
tenemos esta línea de aquí para 00:51:17
esta aleación ¿no? 00:51:20
Entonces lo que pasa es que tenemos una solución líquida con un tanto por ciento de A y un tanto por ciento de B, vamos bajando la temperatura y se empiezan a formar cristalitos, entonces seguimos teniendo la solución líquida pero con cristales sólidos. 00:51:21
Estos cristales sólidos, bueno, lo que vamos a tener es que tienen una composición que depende de, bueno, en este caso van a ser casi todo líquidos 00:51:38
y se van a ir creando los cristales sólidos y cada vez vamos a tener más y más sólidos, estos cristales van a ir creciendo hasta que va a ser todo sólido, hasta formar nuestros granos. 00:51:55
Nuestros cristales con nuestras fronteras de grano. 00:52:08
Entonces lo que vamos a tener aquí de nuevo, líquido más sólido alfa. 00:52:13
Sólido alfa, se llama sólido alfa porque solo hay uno, estamos todavía en los isomorfos. 00:52:18
Entonces bueno, esto para que sepáis un poco, pues eso que va ocurriendo cuando bajamos la temperatura. 00:52:25
claramente, pues lo que decíamos, va a ir cambiando la composición, porque depende de los puntos de solidificación o de fusión de estos materiales. 00:52:30
De nuevo, aquí tenéis un montón de explicaciones que os van a ayudar mucho a entenderlo. 00:52:40
Ya pasamos a la transformación eutéctica, que en este caso, antes, tanto el sólido como el líquido eran totalmente solubles, 00:52:45
pero ahora tenemos que los metales son solubles en líquido, en estado líquido, pero insolubles en estado sólido. 00:52:56
Entonces, si volvemos a esta curva de enfriamiento que estábamos viendo antes, 00:53:03
de nuevo, cuando tenemos 100% de 1, tenemos aquí una horizontal, la temperatura es invariable, 00:53:09
la temperatura de fusión o de solidificación es invariable, 00:53:17
A medida que vamos cambiando la composición de nuestra aleación, pues vamos a tener una transición de temperaturas. 00:53:21
¿Qué ocurre? Que llega una temperatura a partir de la cual los sólidos ya son, bueno, en este caso como los sólidos son insolubles, van a llegar todas estas composiciones a una temperatura en la que ya, o sea, en la que tenemos los dos sólidos. 00:53:27
Vamos a tener el eutéctico, ¿vale? Porque como son insolubles, pues no se pueden mezclar, digamos, y este es el eutéctico. 00:53:49
Entonces, esta temperatura es la isomorfa eutéctica de la que os hablaba antes. 00:53:57
Explicándolo un poco mejor, digamos, vamos a pasar de esta curva de enfriamiento al diagrama de fases, que se ve un poquito mejor. 00:54:03
Entonces, ¿qué es lo que vamos a tener? Vamos a tener nuestra línea de líquidos, todo esto es líquido, nuestra línea de sólidos, que va a coincidir en este caso con el isoterma eutéptica. 00:54:11
¿Por qué? Porque los sólidos no van a ser insolubles el uno en el otro. 00:54:25
Entonces, vemos que aquí, si hacemos este segmento del que estábamos hablando antes, esta línea, 00:54:31
lo que tenemos es que imaginaos que estamos en este punto, ¿vale? 00:54:40
¿Qué tanto por ciento de A...? 00:54:46
No, perdón, ¿qué tanto por ciento? 00:54:50
Sí, eso es, de sólido va a ser A. 00:54:55
Esto es más difícil, ¿eh? 00:55:00
¿Nadie? 00:55:14
Bueno, va a ser el 100%, ¿no? 00:55:16
Porque lo que vamos a hacer es que, como hemos dicho, aquí, en este punto, vamos a ir hacia los dos extremos, ¿vale? 00:55:18
Y entonces vemos que aquí llegamos hasta esta línea de sólido directamente, ¿vale? En la anterior, no sé si lo tenemos por aquí, ¿vale? Teníamos que hay un 10%, o sea, que tenemos que en el sólido, digamos, un 10% era B y un 90% era A. 00:55:30
Pero aquí, cuando nos vamos a la línea de sólidos, un 100% es A. 00:55:55
Si nos vamos hacia la derecha para ver cuál es la composición del líquido, aquí sí que ya hay una mezcla. 00:56:07
Entonces vamos a tener A y B. 00:56:15
¿Eso está claro? Está complicado. 00:56:17
Ahora, vamos a ver por ejemplo aquí, si lo tenemos aquí, digamos el punto, hacemos un segmento aquí y queremos saber cuál es la composición del sólido. 00:56:22
¿Cuál va a ser? ¿Nadie? 00:56:33
O sea, tenemos el segmento y hemos dicho que nos vamos hacia la línea de sólido para saber cuál es la composición del sólido. 00:56:45
Entonces, aquí en este punto es 100% B, el sólido es 100% B. 00:56:53
Y por eso aquí pone B sólido, ¿vale? Porque el sólido es 100% B. 00:56:58
Y luego ya el líquido va a tener una mezcla, pues eso, de A más B, que va a ser este punto de aquí, que va a ser 70% B, 30% A, digamos. 00:57:03
¿Vale? 00:57:16
Bueno, esto vamos a ir viéndolo en los ejercicios otra vez, así que no os preocupéis. 00:57:18
Pero bueno, vamos a ir viendo qué es lo que ocurre aquí, claro. 00:57:22
Entonces, lo que vamos a tener es que a medida que avanzamos en el porcentaje de B, va a llegar un punto en el que hay una concentración determinada de A y B en el que ya no hay mezcla y vamos a tener esa línea eutéctica, ¿vale? 00:57:28
Entonces, esto va a ser todo eutéctico, que son los dos sólidos insolubles. 00:57:44
Aquí tenemos una mezcla de A sólido más líquido. 00:57:50
Aquí vamos a tener una mezcla de B sólido más líquido. 00:57:54
Entonces, si vamos por partes, lo que tenemos, por ejemplo, imaginaos esta, ¿vale? 00:57:59
Que es 10% B y 90% A. 00:58:05
Esa la empezamos a ampliar. 00:58:09
Pasa la línea de líquidos. 00:58:11
Y se empieza a formar esta mezcla bifásica, en la que tenemos una mezcla de sólido y líquido. 00:58:14
El sólido, todo agua. El líquido, pues dependiendo de donde estemos en la temperatura. 00:58:22
Seguimos bajando la temperatura, pasamos la isoterma eutéctica, los sólidos ya no son solubles, porque ya es todo sólido. 00:58:27
y se van a formar estas dos fases sólidas, esta es una parte bifásica, digamos, dos fases sólidas, que vamos a ver más adelante. 00:58:36
Y esto igual, aquí en el B lo que vamos a hacer es que tenemos líquido, vamos a ir enfriando y directamente pasamos a los dos sólidos insolubles, 00:58:52
Y por eso es el eutéctico. Y en la C es al revés. Vamos bajando y se nos va a solidificar sobre todo B, bueno, todo B, ¿vale? 00:58:59
Si hacemos el segmento que está aquí en el 100% y el líquido es una mezcla y vamos a bajar y de nuevo va a ser todo insoluble. 00:59:10
Si hacemos un segmento como los anteriores, una línea como la que estábamos hablando aquí, esto que nos indica esta línea, nadie sabe, o sea, esta línea llega hasta aquí, está en la parte sólida, llega hasta aquí en la línea B y hasta aquí en A. 00:59:18
Esto significa que todo el A es sólido, todo el B es sólido y además no son sólidos el uno o el otro. 00:59:52
¿Qué es lo que significa esto en la realidad? Es lo que vamos a ver en nuestra aleación. 01:00:01
Pues es que estos se van a solidificar alternativamente por separado, se van a formar capas, capas del A y del B sólidas. 01:00:07
Y estos se van a ver como láminas, se llama cebrado. Esto es lo que vais a ver aquí. 01:00:15
Aquí igual lo entendéis un poco mejor. Si estamos en esta parte, esta sería la A, ¿vale? Digamos, lo que tenemos es aquí líquido, ¿no? Y se nos va a empezar a formar A sólido, que son estos cristalitos de aquí. 01:00:19
Y esto se llama A proeutéctico, porque está antes de la eutéctica. 01:00:36
Seguimos bajando y como bajamos y pasamos de la línea eutéctica, lo que vamos a tener sería este caso. 01:00:42
Seguimos teniendo nuestros cristalitos que se habían formado en esta zona bifásica, pero como hemos pasado a la línea eutéctica, estos sólidos van a formar estas capas porque no son solubles. 01:00:53
Entonces esto sería la mezcla eutéctica. Si empezamos desde aquí, como es todo líquido y pasa directamente al eutéctico, esto es lo que tenemos aquí, que son este patrón cebrado. 01:01:06
esto es lo que pone aleación A 01:01:21
la aleación B 01:01:24
sería el eutéctico 01:01:26
el únicamente eutéctico 01:01:27
y la C es al revés 01:01:30
entonces lo que primero se nos van a formar 01:01:32
son los cristales de B 01:01:34
o los sólidos de B 01:01:35
cada vez más y llega un momento en el que 01:01:37
estamos bajando temperatura 01:01:40
pasamos esta línea eutéctica 01:01:41
y aquí es cuando ya tenemos esa línea 01:01:43
cebrada que corresponde 01:01:46
al eutéctico 01:01:47
esto es como se ve en el microscopio electrónico 01:01:49
entonces esto se ve, cuando cortas un metal 01:01:53
pues esto sí que se ve y esto significa 01:01:55
pues eso, que tenemos los dos componentes 01:01:57
que van solidificando uno 01:02:00
después del otro y entonces forma este patrón 01:02:01
pero veis que realmente no son solubles 01:02:03
aquí tenéis pues eso 01:02:05
la mezcla, entonces aquí tenéis 01:02:09
el eutéctico 01:02:11
de uno 01:02:13
y luego ya tenemos el eutéctico 01:02:15
que van a ser este patrón cebrado 01:02:17
digamos 01:02:19
y ya nos falta 01:02:20
muy poquito, ya nos falta el último 01:02:23
que son 01:02:25
los dos metales en el que 01:02:27
el sólido es parcialmente 01:02:29
soluble, antes decíamos 01:02:32
que el sólido es totalmente soluble 01:02:33
pero ahora es parcialmente insoluble 01:02:35
y estas son las orejitas que vemos 01:02:37
aquí, veis que antes 01:02:39
antes esto está 01:02:41
totalmente cerrado así 01:02:43
Entonces, esto significa que los sólidos, el uno en el otro, son totalmente insolubles. 01:02:44
Pero aquí lo que vamos a tener es que pasamos de líquido a este sólido alfa, aquí digamos que es A. 01:02:54
Entonces pasamos de este líquido al sólido alfa, que tiene aquí un 100% A, pero al que le vamos a poder añadir un poquito de sólido B. 01:03:04
Y por eso llegamos hasta aquí, bueno, en realidad hasta el 20%, aunque si bajamos la temperatura, cada vez va a ser menos soluble el B en el A. 01:03:16
Y esto digamos que es una disolución sólida de B en A, porque esto es mayoritariamente A, al que añadimos un poco de B porque es soluble en estado sólido. 01:03:25
Y esto entonces lo que nos va a dar una idea es de cuál es la solubilidad de B en A en estado sólido en este caso. 01:03:40
¿De qué nos daría una idea la parte de la derecha? 01:03:51
¿Seguís ahí? 01:04:01
Sí, sí, aquí estamos 01:04:06
Vale, esto nos da una idea de la solubilidad de B en A alfa 01:04:08
¿Esta qué nos diría? 01:04:15
Es lo contrario, ¿no? 01:04:18
Sería la solubilidad de A en B 01:04:27
Es decir, aquí tenemos prácticamente todo B 01:04:29
Vamos bajando, se enfría, esto es el sólido B 01:04:33
lo vamos a llamar beta, al que se le puede añadir algo de A en sólido, ¿vale? Entonces nos va a dar una idea de la solubilidad de A en B. 01:04:36
Este es un sólido, ¿vale? Este es otro sólido. Y esto es la mezcla de esos dos sólidos, que son insolubles el uno al otro. 01:04:51
Esto se separa por una línea que se llama solvus y esto es el eutéctico de nuevo, ¿vale? Estos son los dos sólidos que eran insolubles. ¿Qué pasa? Que antes los dos sólidos de los que hablábamos eran A y B, pero ahora son alfa y beta porque en realidad alfa tiene un poquito de B y bastante de A y beta tiene bastante de B y un poquito de A, ¿vale? 01:05:01
Entonces no es exactamente una mezcla de A y B, de hecho aquí tenemos alfa y aquí tenemos beta, entonces esto va a ser una mezcla de alfa y beta. 01:05:25
¿Qué es lo que vamos a tener en la región bifásica? Pues vamos a tener una mezcla de líquido de nuevo y alfa, ¿vale? 01:05:36
aquí hay un vídeo que lo explica bastante bien 01:05:45
entonces pues si queréis lo podéis ver 01:05:47
pero bueno pues básicamente es eso 01:05:49
vamos bajando la temperatura 01:05:52
y en este punto pues prácticamente pasamos directamente al sólido alfa 01:05:55
cuando tenemos un porcentaje mayor de B 01:06:00
pasamos por la zona bifásica hasta llegar al sólido alfa 01:06:04
y al final llega un momento en el que bajamos tanto la temperatura 01:06:08
que incluso ese sólido alfa 01:06:11
Ya no es estable 01:06:14
Y entonces va a pasar a este eutéctico 01:06:15
¿La temperatura eutéctica es esa horizontal roja? 01:06:18
Esta de aquí, sí, eso es 01:06:24
Vale, mira, lo que hablamos antes del segmento 01:06:26
Pues en este caso, ¿veis? 01:06:31
Este segmento es el que nos va a determinar 01:06:33
Qué porcentaje tenemos en el sólido beta 01:06:36
y en el sólido alfa, en este caso. Antes estábamos hablando de líquido y sólido 01:06:43
y ahora de alfa y beta. Y nada, y esto es ya lo último, pues que veáis un poco a qué 01:06:50
se refiere esto, pues esto se parece mucho a lo que hemos hablado en el anterior y entonces 01:06:58
lo que va pasando es que tenemos, vale, este es A, ¿vale? Lo veis aquí, A, entonces tenemos 01:07:07
líquido, líquido, bajamos, entonces se van formando cristales de sólido alfa, cristales 01:07:13
de sólido alfa, directamente, hay muy poquito aquí, pasamos al sólido alfa, veis que este 01:07:21
sólido es un sólido, tenéis estos límites de grano, pero en realidad es un solo sólido, 01:07:27
que es el alfa, si pasamos al beta, perdón, al B, tenemos una mezcla, porque claro, empezamos 01:07:33
aquí el líquido, igualmente pasamos por aquí y entonces tenemos líquido más alfa, 01:07:40
estos cristales de alfa, pasamos por esta parte que es todo alfa, ¿vale? Aquí, este 01:07:46
trocito, pero llega un momento en el que ya los sólidos no son solubles y entonces tenemos 01:07:53
estas marcas aquí, se forman estas redes que realmente de hecho hacen el material blando 01:07:58
y son bastante deseables para los materiales. 01:08:06
En cuanto a la C, tenemos líquido, de nuevo los cristales de alfa, o sea el alfa sólido, 01:08:10
y llega un momento en el que pasamos la línea eutéctica, entonces tenemos ese patrón rayado, 01:08:19
porque ese es el eutéctico, esos son los metales que se van solidificando uno, otro, uno, otro. 01:08:24
y la D, pues es lo que pasamos 01:08:32
lo que llamamos el punto eutéctico 01:08:34
de nuevo, pasamos a utilizar el líquido 01:08:36
a el eutéctico 01:08:38
esta parte sería 01:08:40
lo mismo, pero 01:08:42
partiendo de B, vale, entonces la G 01:08:44
se referiría a la A, la F a la B 01:08:46
y la E a la C 01:08:48
vale, y con 01:08:50
esto acabamos aquí 01:08:52
Idioma/s:
es
Materias:
Física
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Segundo Curso
Autor/es:
Ana Lechuga Mateo
Subido por:
Ana L.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
65
Fecha:
13 de noviembre de 2024 - 18:51
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
1h′ 08′ 55″
Relación de aspecto:
4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:
956x720 píxeles
Tamaño:
118.84 MBytes

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