Problema 1 · Ciencia de Materiales UB 2021
Tema: Diagrames de fases binaris · Del examen Examen Parcial de Ciència dels Materials (Novembre 2021) (2021)
Enunciado
Problema 1 (5 punts sobre 10). Diagrama de fases Al-Mg
Una foneria metàl·lica treballa fonamentalment amb dos aliatges basats en magnesi i alumini: l'aliatge Mg-7%Al (matriu de Mg amb un 7% en pes d'alumini) i l'aliatge Mg-15%Al (matriu de Mg amb un 15% en pes d'alumini). Utilitzeu el diagrama d'equilibri de fases binari adjunt per respondre als apartats:
Observació: comproveu la denominació de l'eix d'abscisses, expressat en percentatge en pes de magnesi (% wt Mg).
Per a l'aliatge Mg-7%Al:
a)
Determineu quines fases es troben en equilibri a la temperatura de 100 °C després d'un refredament lent des de l'estat líquid, especificant la seva composició química i el seu percentatge ponderal.
% Mg
% Mg
%
%
b)
Suposant que aquest mateix aliatge s'escalfa lentament a partir de 100 °C, a quina temperatura exacta s'iniciarà la transició cap a líquid? Quina composició química tindran les primeres traces de fase líquida formades?
°C
% Mg
c)
És viable formular un aliatge que presenti les mateixes fases a 100 °C que en l'apartat a), però que contingui exactament una fracció del 20% en pes de fase γ? Si és així, indiqueu quina composició global hauria de tenir l'aliatge.
% Mg
Per a l'aliatge Mg-15%Al:
a)
Descriviu la microestructura que s'obté immediatament per sota de la temperatura eutèctica de 437 °C si es refreda lentament des de líquid, i calculeu el percentatge en pes de cadascun dels microconstituents a aquesta temperatura.
%
%
b)
Determineu quines fases individuals conformen l'eutèctic a 437 °C, la composició de cadascuna d'elles i la seva fracció en massa dins de l'estructura eutèctica.
% Mg
% Mg
%
%
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
Per a l'aliatge Mg-7%Al: a. Determineu quines fases es troben en equilibri a la temperatura de 100 °C
Solución: Fase intermetàl·lica γ i solució sòlida δ (γ + δ)
Per a l'aliatge Mg-7%Al: a. Composició química de la fase δ a 100 °C
Solución: 96,5% Mg
Per a l'aliatge Mg-7%Al: a. Composició química de la fase γ a 100 °C
Solución: 57,5% Mg
Per a l'aliatge Mg-7%Al: a. Percentatge ponderal de la fase δ
Solución: 91%
Per a l'aliatge Mg-7%Al: a. Percentatge ponderal de la fase γ
Solución: 9%
Per a l'aliatge Mg-7%Al: b. A quina temperatura exacta s'iniciarà la transició cap a líquid?
Solución: 532 °C
Per a l'aliatge Mg-7%Al: b. Quina composició química tindran les primeres traces de fase líquida formades?
Solución: 79% - 80% Mg (o 20% - 21% Al)
Per a l'aliatge Mg-7%Al: c. Composició global per tenir un 20% en pes de fase γ a 100 °C
Solución: 88,7% Mg (11,3% Al)
Per a l'aliatge Mg-15%Al: a. Descriviu la microestructura obtinguda immediatament per sota de 437 °C
Solución: Fase proeutèctica δ i constituent eutèctic (γ + δ)
Per a l'aliatge Mg-15%Al: a. Percentatge en pes de fase proeutèctica δ
Solución: 88,4%
Per a l'aliatge Mg-15%Al: a. Percentatge en pes de constituent eutèctic
Solución: 11,6%
Per a l'aliatge Mg-15%Al: b. Quines fases individuals conformen l'eutèctic a 437 °C
Solución: Fases sòlides γ i δ
Per a l'aliatge Mg-15%Al: b. Composició de la fase γ a l'eutèctic
Solución: 59,8% Mg
Per a l'aliatge Mg-15%Al: b. Composició de la fase δ a l'eutèctic
Solución: 87,4% Mg
Per a l'aliatge Mg-15%Al: b. Fracció en massa de fase δ dins de l'eutèctic
Solución: 25,0%
Per a l'aliatge Mg-15%Al: b. Fracció en massa de fase γ dins de l'eutèctic
Solución: 75,0%
La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium
Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.
‹ Pregunta 11 · 2021 · Pregunta 2 · 2019 ›