Termodinámica aplicada a los diagramas de fases

Résumé

El presente trabajo busca poner de manifiesto la relevancia que tiene el conocimiento de la termodinámica para el estudio e investigación en la ciencia y tecnología de los materiales. Concretamente, se ha aplicado la misma a la modificación y diseño de los diagramas de fases. En el capítulo introductorio, se han desarrollado todos los conceptos teóricos necesarios para el trabajo, comenzando con la explicación de lo que es un sistema termodinámico, para luego estudiar los sistemas de uno, dos y más de dos componentes. Finalmente, utilizando el sistema Fe-C como referencia, se ha explicado la manera de obtener un diagrama de fases a través de la termodinámica. Para poner todo ello en práctica, se han analizado tres casos diferentes, dentro del área de conocimiento de la ciencia y tecnología de los materiales. En primer lugar, se analizó la influencia de los elementos de aleación sobre la temperatura ¿líquidus¿ de los arrabios. Gracias a ello, se pudo estudiar la influencia del silicio y del manganeso en las ecuaciones de corrosión del crisol de horno alto. En segundo lugar, se estudió la influencia que tiene sobre los aceros eutectoides las diferentes composiciones en silicio y manganeso. De esta forma se pudo trazar un mapa de aceros eutectoides, en función de sus contenidos en carbono, manganeso y silicio. Se pudo explicar de este modo la presencia de estructura eutéctica en aceros teóricamente hipereutécticos. Por último, se estudió la anomalía presente en la estructura de las aleaciones del sistema aluminio ¿ silicio como consecuencia del moldeo por inyeccción. Se puede comprobar, por metalografía cuantitativa, que la cantidad de eutéctica presente no se corresponde con la predicha por el diagrama de fases de equilibrio. Se estudió el papel de la presión en el sistema binario y se dió una posible explicación de la estructura micrográfica que presentan las piezas de aleación Al 8,5%Si 3%Cu así fabricadas.