jueves, 10 de septiembre de 2009

Ejemplo de aplicación de la regla de fases de Gibbs para dos metales miscibles en estado líquido y sólido

Cálculo de N, el nº de grados de libertad con la regla de fases de Gibbs, en tres puntos distintos del diagrama de fases T-concentración de dos metales totalmente miscibles
A-B (podrían ser, por ejemplo, Cu –Ni):
La mayor parte de los diagramas de fase binarios usados en aleaciones son diagramas temperatura-concentración, en los que la presión se mantiene constante, normalmente a una atm. En este caso, tenemos la regla de fases condensada, dada por

F + N = C +1

a) Punto por encima de la línea azul (líquidus) :
F + N = C +1
F = 1 (líquido)
C = 2 ( A y B )
1+ N = 2 + 1
N = 2
Luego al variar T (temperatura) y concentración seguiremos teniendo una sola fase, líquida.
b) Punto entre las líneas azul y roja (líquidus y sólidus):
F + N = C +1
F = 2 (líquido y sólido)
C = 2 ( A y B )
2+ N = 2 + 1
N = 1
Tenemos un único grado de libertad. A una temperatura determinada sólo existe una composición para cada fase en la que las dos fases coexisten (regla de la palanca).
c) Punto de fusión de un metal puro (punto TFA ó TFB):
F + N = C +1
F = 2 (líquido y sólido)
C = 1 ( A ó B )
2+ N = 1 + 1
N = 0
No tenemos ningún grado de libertad el punto de fusión es un punto fijo que se da a una temperatura y composición fijas, si se modifica cualquiera de ellas se pasa a líquido o a sólido.

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