Metalurgia y Microestructuras: Definiciones y Diagramas de Fase

Flashcards de vocabulario técnico sobre estados de agregación, procesos de cristalización, reglas de solubilidad y reacciones invariantes en diagramas de fase metálicos según los apuntes de clase.

Estado de un material

Condición de agregación de un material bajo condiciones de temperatura y presión específicos, definiendo su forma Macroscópica.

Fase

Región homogénea de materia con propiedades físico-químicas uniformes que describe la microestructura, pudiendo ser un estado de agregación o una estructura microscópica distinta.

Cristalización

Proceso de transición de una fase desorganizada (como un metal líquido) a un estado sólido altamente ordenado formando una red cristalina (FCC, BCC, etc.).

Nucleación

Primera etapa de la cristalización donde se forma un núcleo cristalino a partir de una solución sobresaturada mediante la organización espontánea de átomos o moléculas.

Crecimiento

Segunda etapa de la cristalización donde más partículas se depositan sobre la superficie del núcleo, aumentando el tamaño del cristal hasta la solidificación completa.

Diagrama Binario

Gráfico de un sistema formado por 2 componentes donde el eje $X$ mide el $\%$ de cada elemento y el eje $Y$ la temperatura.

Isomorfos

Sistemas con solubilidad total donde los elementos se disuelven mutuamente al $100\%$ en cualquier proporción sin deformar la estructura cristalina (ej: Cobre-Níquel).

Eutécticos

Sistemas con solubilidad parcial donde los componentes son compatibles en estado líquido pero se vuelven incompatibles al enfriar, creando 2 fases sólidas distintas.

Diagramas Complejos

Sistemas donde los componentes reaccionan para unirse de forma fija a ciertas temperaturas, formando compuestos intermedios.

Reglas de Hume-Rothery

Condiciones para la solubilidad sólida total: estructuras cristalinas iguales, diferencia de radios atómicos $\frac{r_a - r_b}{r_a} \times 100 < 15\%$, valencias iguales o con diferencia de 1 unidad, y electronegatividad semejante.

Línea de Liquidus

Línea característica en un diagrama de fase por encima de la cual solo existen fases líquidas.

Línea de Solidus

Línea característica en un diagrama de fase por debajo de la cual el material se encuentra completamente en estado sólido.

Línea Solvus

Línea que indica la variación en la saturación del sólido y las temperaturas en las que el material pasa de 1 fase sólida a 2 fases sólidas.

Hipoeutéctica

Zona del diagrama situada a la izquierda del punto eutéctico, caracterizada por una menor concentración del segundo componente.

Hipereutéctica

Zona del diagrama situada a la derecha del punto eutéctico, caracterizada por una mayor concentración del segundo componente.

Reacción Eutéctica

Transformación invariante donde un líquido se convierte en 2 fases sólidas al enfriarse: $L \rightarrow \text{Sólido}_1 + \text{Sólido}_2$.

Reacción Eutectoide

Transformación invariante donde un sólido se convierte en otros 2 fases sólidas distintas al enfriarse: $\text{Sólido}_1 \rightarrow \text{Sólido}_2 + \text{Sólido}_3$.

Reacción Peritéctica

Transformación invariante donde un líquido y un sólido reaccionan para formar un sólido completamente nuevo: $L + \text{Sólido}_1 \rightarrow \text{Sólido}_2$.

Reacción Peritectoide

Transformación invariante que ocurre solo entre fases sólidas, donde 2 sólidos forman un tercer sólido nuevo: $\text{Sólido}_1 + \text{Sólido}_2 \rightarrow \text{Sólido}_3$.