Los diagramas de fase binaria son herramientas esenciales en el diseño de aleación, ayudando a entender las relaciones entre diferentes fases en diversas composiciones y temperaturas. Calcular líneas de corbata y aplicar reglas de palanca son pasos fundamentales en el análisis de estos diagramas para determinar composiciones y proporciones de fase.

Comprender las líneas de nivel

Las líneas de punta son líneas rectas dibujadas a través de un diagrama de fase binaria a una temperatura específica. Conectan las composiciones de fases coexistentes en equilibrio. Los puntos finales de una línea de corbata indican las composiciones de las fases líquidas y sólidas presentes a esa temperatura.

Cálculo de las composiciones de fase

Para encontrar las composiciones de fase, dibujar una línea de corbata horizontal a la temperatura de interés. Los puntos en los que la línea de corbata interseca los límites de fase dan las composiciones de las fases. Estos puntos se utilizan para determinar las cantidades relativas de cada fase presente.

Aplicar la Regla de Lever

La regla de la palanca calcula la proporción de cada fase en una aleación. Se basa en las distancias relativas a lo largo de la línea de corbata. La fórmula es:

Fracción de peso de la fase A = (Distancia desde el punto B a la composición general) / (Desarticencia entre la fase A y la fase B)

De igual modo, la fracción de la fase B se calcula por la distancia de la composición general a la fase A, dividida por la distancia total entre las fases.

Ejemplo práctico

Supongamos que una aleación tiene una composición global del 40% componente B a cierta temperatura. La línea de corbata interseca la fase líquida en el 30% B y la fase sólida en el 50% B.

  • Fracción del líquido = (50 - 40) / (50 - 30) = 10 / 20 = 0,5
  • Fracción de sólidos = (40 - 30) / (50 - 30) = 10 / 20 = 0,5

Esto indica cantidades iguales de fases líquidas y sólidas a esta composición y temperatura.