Tema 10

Un sistema material está en equilibrio termodinámico cuando: Sus vacantes termodinámicas cambian lentamente. Su energía libre es mínima y ∆G=0. Presenta segregación de fases de manera espontánea.

Una aleación que permanece estable salvo ante cambios bruscos importantes de temperatura se encuentra en un estado: Estable. Metaestable. Inestable.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre aleaciones es correcta?. Siempre son homogéneas y presentan una única fase. Son mezclas de 2 o más elementos con carácter metálico y pueden presentar varias fases. Solo se forman con elementos metálicos puros y no con cerámicos o polímeros.

En un sistema binario: Solo puede existir una fase sólida y una líquida simultáneamente. Cada fase es químicamente homogénea y físicamente diferenciable. Todos los microconstituyentes deben tener la misma composición.

Si un sistema binario tiene dos fases coexistiendo, ¿cuántos grados de libertad posee?. 0. 1. 2.

¿Cuál de las transformaciones tiene cero grados de libertad?. Eutéctica. Transformaciones de un solo componente puro. Enfriamiento cuasiestático de una solución sólida.

La línea de enlace en la región bifásica de un diagrama tipo I: Une las composiciones del líquido y del sólido a una temperatura determinada. Indica la temperatura a la que todo el líquido solidifica. Representa la composición del microconstituyente final.

Para un sistema binario en la región alfa+L, la regla de la palanca permite: Determinar la cantidad relativa del sólido y líquido presente. Calcular la temperatura de solidificación del sólido puro. Determinar el patrón cristalino de la fase alfa.

El coring en una aleación se produce debido a: Enfriamiento muy rápido que impide la difusión homogénea dentro del grano. Enfriamiento extremadamente lento que favorece la difusión. La formación de un compuesto congruente.

Una característica de los diagramas tipo II es: Solubilidad parcial en estado sólido y total en líquido. Insolubilidad total en estado sólido y solubilidad total en estado líquido. Transformación peritéctica.

En una aleación eutéctica: El líquido se transforma simultáneamente en dos fases sólidas diferentes. Solo aparece una fase sólida nueva. Solo ocurre si los componentes tienen solubilidad total en estado sólido.

La diferencia principal entre los diagramas tipo III y tipo I es: Tipo III permite soluciones sólidas parciales. Tipo III solo tiene solubilidad total en estado sólido. Tipo III no presenta transformación eutéctica.

Para eliminar la microsegregación intragranular (coring), se realiza: Enfriamiento rápido desde el líquido. Tratamiento térmico de homogeneización por difusión. Transformación peritéctica en frío.

Un compuesto que funde de manera congruente: Tiene la misma composición en sólido y líquido al fundir. Solo existe en sistemas tipo II. Presenta segregación interdendrítica inevitable.

Si en un sistema binario A-B existen dos fases sólidas, ¿qué determina la composición de cada fase?. La temperatura y la fracción de cada fase según la regla de la palanca. La presión únicamente. Solo la composición inicial global.

En un diagrama de fases binario, la fracción de fases α se calcula usando: La regla de la palanca entre los límites de la fase líquida y sólida. La ley de Raoult. El punto eutéctico unicamente.

¿Cuál de estas transformaciones ocurre sin que aparezca una segunda fase?. Solución sólida que se enfría dentro de la solubilidad límite. Eutéctica. Peritéctica.

Un sistema metaestable puede persistir porque: La barrera energética impide que ocurra la transformación hacia el estado estable. No existe diferencia de energía libre entre fases. La difusión es instantánea.

En un diagrama tipo I, la línea de liquidus indica: La composición a la que comienza a solidificarse el líquido. La cantidad de sólido presente a temperatura dada. La microestructura final del sólido.

La solubilidad limitada en estado sólido se debe principalmente a: Diferencias en tamaño atómico y estructura cristalina. La velocidad de enfriamiento. La presencia de disolventes externos.

En una aleación tipo II que se enfría lentamente, la microestructura de la zona eutéctica se caracteriza por: Alternancia de finas láminas de dos fases sólidas. Granos homogéneos de una sola fase. Cristales dendríticos de una fase líquida.

El coring afecta principalmente a: La uniformidad de la composición química dentro de un grano. La densidad total del metal. La conductividad eléctrica de la fase líquida.

Un solución sólida continua se da cuando: Los elementos tienen similar tamaño atómico y estructura cristalina. Existe un compuesto intermetálico congruente. Solo en sistemas tipo III.

El proceso eutectoide es: Una transformación sólido ->sólido+sólido. líquido->sólido+sólido. sólido->líquido+sólido.

La solubilidad parcial en estado sólido provoca que: Aparezcan dos fases sólidas con composiciones diferentes. Todo el sólido tenga la misma composición. Se forme un compuesto intermetálico.

Un enfriamiento rápido de una aleación tiende a: Aumentar la microsegregación intragranular. Disminuir la formación de dendritas. Promover reacciones peritécticas completas.

El tratamiento térmico de homogeneización se realiza: Para igualar la composición química dentro de los granos. Para inducir coring. Solo en aleaciones eutécticas.

La diferencia clave entre eutéctico y eutectoide es: líquido->sólido+sólido(autéctico) y sólido->sólido+sólido (autectoide). Ambos ocurren solo en líquidos. Solo el eutéctico requiere un compuesto congruente.

Un compuesto que se funde de manera incongruente: Al fundirse, el líquido y el sólido resultante tienen composiciones diferentes. Mantiene la misma composición sólido-líquido. Solo se encuentran en sistemas tipo I.

Aunque el tema es binario, los principios se aplican a ternarios porque: La regla de las fases de Gibbs generaliza a sistemas con más componentes. Solo funcionan con líquidos. No existen grados de libertad.

En un diagrama binario, un punto sobre la línea de liquidus indica: La temperatura a la cual empieza a solidificarse el líquido. La cantidad de sólido presente. La microestructura final.

La microestructura de una mezcla eutéctica es: Finas láminas alternadas de las dos fases sólidas. Cristales grandes homogéneos. Porosidades líquidas.

El coring provoca: Variación de composición dentro de un mismo grano. Aumento de la densidad general. Reducción de la temperatura de fusión del eutéctico.

Para formar una solución sólida continua completa: La diferencia de radio atómico <15% y misma estructura cristalina. Cualquier diferencia de radio es aceptable. Solo se puede si uno de los elementos es líquido.

La formación de martensita en acero: Es un sólido metaestable. Es equilibrio sólido-líquido. No requiere enfriamiento rápido.

Un enfriamiento muy rápido produce: Microestructura fina y posible formación de fases metaestables. Microestructura gruesa y equilibrada. No afecta la formación de dendritas.

Un compuesto AB que se funde congruentemente: Líquido y sólido tiene misma composición. Líquido y sólido tiene diferente composición. Solo se da en aleaciones eutécticas.

Un sólido AB que se funde incongruentemente produce: Sólido A + líquido de distinta composición. Sólo líquido. Sólo sólido.

Acero 0.4%, enfriado lentamente por debajo del autectoide: Ferrita+perlita. Cementita+perlita. Solo ferrita.