Tecnología e Ingeniería · 2.º Bachillerato · Materiales y fabricación

Diagramas de fases

Simulador de la cristalización de aleaciones binarias: cómo se construye el diagrama a partir de las curvas de enfriamiento, qué significa cada línea y cómo leerlo con la regla de la horizontal y la regla de la palanca, con aleaciones reales.

Composición de la aleación

Temperatura

Velocidad

Diagrama de equilibrio · arrastra el punto b o toca una línea

Curva de enfriamiento

Líneas y puntos del diagrama

Aleaciones reales

Qué ocurre al enfriar

Aleaciones

Inicio de la solidificación → liquidus Fin de la solidificación → solidus Meseta eutéctica Meseta de metal puro o eutéctico

Puntos registrados

Aleación	Inicio (°C)	Fin (°C)	Forma de la curva

Por qué la curva cambia de pendiente

Al enfriar, la pieza pierde calor hacia el ambiente. Cuando el líquido se convierte en sólido libera su calor latente L, que compensa parte de esa pérdida. El simulador usa este balance de energía por unidad de masa (enfriamiento de Newton, en equilibrio):

c \frac{d T}{d t} + L \frac{d f_{L}}{d t} = - k (T - T_{amb}) \Rightarrow \frac{d T}{d t} = \frac{- k (T - T_{amb})}{c + L \frac{d f_{L}}{d T}}

Solo líquido o solo sólido: df_L/dT = 0 y la curva cae con su pendiente normal.
Zona de dos fases (sólido + líquido): df_L/dT > 0, el denominador crece y la curva se suaviza. Aparece un «codo» al entrar (liquidus) y otro al salir (solidus).
Metal puro o composición eutéctica: todo el líquido solidifica a una sola temperatura, df_L/dT → ∞ y dT/dt = 0. La curva tiene una meseta horizontal.