Pregunta 2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Castilla y León Ordinaria 2024

Tema: Diagramas de equilibrio de fases · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

Pregunta 2. Materiales y fabricación: Diagramas de equilibrio.

Cuestión

¿Qué tipos de campos se pueden encontrar en los diferentes diagramas de equilibrio de fases? Explicarlos brevemente. [0,5 puntos]

Problema

Dos supuestos elementos metálicos presentan su equilibrio de fases tal y como se indica en el diagrama inferior. (Nota: dada la ausencia de papel milimetrado, se admitirán valores aproximados en la determinación numérica de los puntos del diagrama).

a)

Indica qué tipo de solubilidad tiene. [0,4 puntos]

b)

Indica las temperaturas de fusión de los metales puros. [0,4 puntos]

°C

°C

c)

Describe el proceso de enfriamiento desde los 1000 °C hasta los 700 °C de una aleación en proporción [A:B] [50:50] de cada uno de los metales, describiendo campos, fases e indicando las temperaturas más significativas. [0,6 puntos]

d)

Determina la proporción de las fases presentes a 900 °C en una aleación de ambos metales en proporción [A:B] [40:60]. [0,6 puntos]

%

%

Enunciado: Pregunta 2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Castilla y León Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Cuestión: ¿Qué tipos de campos se pueden encontrar en los diferentes diagramas de equilibrio de fases? Explicarlos brevemente.

Solución: Campos monofásicos y campos bifásicos (o de dos fases).

a) Indica qué tipo de solubilidad tiene.

Solución: Solubilidad total en estado líquido y solubilidad total en estado sólido

b) Indica la temperatura de fusión del metal B.

Solución: 10501050 °C

b) Indica la temperatura de fusión del metal A.

Solución: 750750 °C

c) Describe el proceso de enfriamiento desde los 1000 °C hasta los 700 °C de una aleación en proporción [A:B] [50:50] de cada uno de los metales, describiendo campos, fases e indicando las temperaturas más significativas.

Solución: A 1000 °C: todo líquido (L). A ~950 °C: comienza la solidificación (líquidus). Entre ~950 °C y ~830 °C: campo bifásico (L + sólido). A ~830 °C: termina la solidificación (sólidus). A 700 °C: todo sólido (solución sólida).

d) Porcentaje o fracción de fase líquida (L) a 900 °C en aleación [A:B] [40:60].

Solución: 37,537{,}5 % / 3838 % / 4040 %

d) Porcentaje o fracción de fase sólida a 900 °C en aleación [A:B] [40:60].

Solución: 62,562{,}5 % / 6262 % / 6060 %

d) Desarrollo y justificación del cálculo de la proporción de fases a 900 °C mediante la regla de la palanca.

Solución: Aplicación de la regla de la palanca con la isoterma a 900 °C entre la línea de sólidus y la de líquidus.

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