ALEACIONES 1. INTRODUCCION 2. CLASIFICACION 3. SOLUCIONES SÓLIDAS 4. FASES INTERMEDIAS 5. SOLUCIONES SÓLIDAS ORDENADAS 2007-08 ALEACIONES 1
INTRODUCCIÓN Una aleación es la combinación de dos o más metales, o un metal y un no metal. La clase de aleación más simple es la solución sólida: un sólido que consta de dos o más elementos que están dispersados atómicamente y formando una única estructura 2007-08 ALEACIONES 2
INTRODUCCIÓN Las diferentes combinaciones entre distintos elementos (metal-metal, metal-no metal) dan como resultado un sólido de naturaleza metálica. La adición de distintos elementos a un metal produce una modificación de sus propiedades. La variación dependerá de la naturaleza del elemento añadido y de su porcentaje. C Hierro C, Cr, Ni, V 2007-08 ALEACIONES 3
CLASIFICACIÓN Soluciones Sólidas Soluciones Sólidas de Sustitución Soluciones Sólidas de Inserción Compuestos electrónicos Fases Intermedias Compuestos de valencia Compuestos intersticiales. Fases de Laves 2007-08 ALEACIONES 4
SOLUCIONES SÓLIDAS Las soluciones sólidas tienen la estructura cristalina de alguno de los elementos que la forman. 2007-08 ALEACIONES 5
SOLUCIONES SÓLIDAS El elemento que actúa como disolvente es el que mantiene su estructura cristalina, independientemente de la proporción en la que se encuentre. Solubilidad ILIMITADA: formación de una solución sólida Solubilidad LIMITADA o PARCIAL: formación de una solución sólida y otros compuestos 2007-08 ALEACIONES 6
SOLUCIONES SÓLIDAS Las soluciones sólidas pueden ser ordenadas o desordenadas, dependiendo de las posiciones ocupadas por los átomos de soluto Dependiendo de la posición ocupada por los átomos de soluto, las soluciones sólidas se clasifican en dos grupos: Soluciones sólidas de sustitución Soluciones sólidas de inserción 2007-08 ALEACIONES 7
FACTORES DE SOLUBILIDAD (LEYES DE HUME-ROTHERY) a) Factor tamaño b) Factor electroquímico c) Factor temperatura d) Factor valencia e) Factor estructura cristalina 2007-08 ALEACIONES 8
FACTORES DE SOLUBILIDAD (LEYES DE HUME- ROTHERY). Factor electroquímico. ClNa Fe,C Cu,Ni 2007-08 ALEACIONES 9
FACTORES DE SOLUBILIDAD (LEYES DE HUME- ROTHERY). Factor valencia. Solución sólida sustitucional de NiO en MgO Ni 2+ Mg 2+ Solución sólida sustitucional de Al 2 O 3 en MgO 3 Mg 2+ 2 Al 3+ 3 vacantes Mg 2+ 2 iones Al 3+ + vacante Mg 2+ 2007-08 ALEACIONES 10
FACTORES DE SOLUBILIDAD (LEYES DE HUME- ROTHERY). Factor estructura cristalina. 2007-08 ALEACIONES 11
SOLUCIONES SÓLIDAS. 2007-08 ALEACIONES 12
FASES INTERMEDIAS Las fases intermedias tienen estructura cristalina distinta de la correspondiente a los componentes base. Propiedades: FASES INTERMEDIAS Enlace metálico Conductividad eléctrica Plasticidad Temperatura de fusión Composición química variable Enlace iónico-covalente Conductividad eléctrica nula o escasa Poca plasticidad Temperatura de fusión elevada Composición química fija 2007-08 ALEACIONES 13
FASES INTERMEDIAS Compuestos de valencia Compuestos intersticiales Compuestos electrónicos Fases de Laves 2007-08 ALEACIONES 14
SOLUCIONES SÓLIDAS ORDENADAS 2007-08 ALEACIONES 15
FACTORES DE SOLUBILIDAD (LEYES DE HUME- ROTHERY). Factor tamaño. 2007-08 ALEACIONES 16
FASES INTERMEDIAS. Compuestos de valencia. Metales con gran diferencia electroquímica entre sí. Enlace covalente Composición química fija Elevadas dureza, resistencia mecánica, fragilidad. 2007-08 ALEACIONES 17
FASES INTERMEDIAS. Compuestos intersticiales. Metales de transición y no metales (H, C, N, B) con gran diferencia electroquímica. Soluciones sólidas intersticiales Enlace iónico-covalente Elevadas dureza, resistencia y fragilidad Brillo metálico y conductividad eléctrica. Cementita (Fe 3 C) 2007-08 ALEACIONES 18
FASES INTERMEDIAS. Compuestos electrónicos. Formadas por Cu, Ag, Ni, Au aleados con Zn, Al, Sn, Si, Mg con relaciones electrones / átomos definidas. Su EC depende de dicha relación: 21/14 CC 21/13 cúbica compleja 21/12 HC Alta ductilidad, baja dureza y resistencia Composición química variable Soluciones sólidas intermedias ( 21/14, 21/13, 21/12 ) 21/14 21/13 21/12 CuBe Cu 5 Zn 8 CuZn 3 CuZn Cu 9 Al 4 Cu 3 Sn Cu 3 Al Ag 5 Zn 8 Cu 3 Si AgZn Au 5 Zn 8 AgZn 3 Ag 3 Al Mn 5 Zn 21 Ag 3 Sn NiAl Ni 5 Zn 21 AuZn 3 AuZn Fe 5 Zn 24 Au 3 Sn 2007-08 ALEACIONES 19
FASES INTERMEDIAS. Fases de Laves. Corresponden a la fórmula general AB 2, con una diferencia de tamaño de 22,5% entre los átomos que la componen. Estructuras complejas con alto índice de coordinación MgCu 2, KNa 2, MgZn 2 2007-08 ALEACIONES 20
ALEACIONES INTRODUCCION CLASIFICACION Soluciones sólidas Fases intermedias SOLUCIONES SÓLIDAS Soluciones sólidas sustitucionales Factores de solubilidad (Leyes de Hume-Rothery) Soluciones sólidas intersticiales FASES INTERMEDIAS Compuestos de valencia Compuestos intersticiales Compuestos electrónicos Fases de Laves SOLUCIONES SÓLIDAS ORDENADAS 2007-08 ALEACIONES 21