UNAMDepartamento de Ingeniería Metalúrgica

Equilibrio de Fases en Metalurgia y Materiales

Profesor: Eudoxio Alberto Ramos GómezUnidad IV. Diagrama de Fases

La serie se entregará el 01 de Junio al finalizar el examen.

1. El sistema Zn-Sn es un eutéctico binario simple, con el punto eutéctico ocurriendo a XSn=0.85 y 198 ºC. La solubilidad de Sn en Zn es despreciable (menor a 0.1 % peso a la temperatura eutéctica). La línea del liquidus leída del diagrama de fases experimental (reportado por Hansen) se muestra en la tabla.i) Calcule la actividad del Zn en función de la composición a lo largo de la línea de liquidus.ii) Asumiendo un comportamiento regular para las soluciones liquidas, calcule la actividad del Zn en función de la composición pero a una temperatura fija de 430 ºC.Datos: CpZn(l)=7.5 cal/mol KCpZn(s)=5.35+2.4*10-3T cal/mol KΔHm(Zn)=1740 cal/molTm(Zn)=693 K

Temperatura del liquidus(K)

Composición del liquidus (XZn)

693 1.0673 0.95661 0.9649 0.8636 0.7623 0.6610 0.5586 0.4551 0.3504 0.2471 0.15

2. Calcule las curvas de ΔGM contra composición a temperaturas de 1000 K, 800K, 635K, 610K y 500K en base a los siguientes datos: Tm(1)=900K, ΔHm(1)=2000 cal/mol, Tm(2)=600K ΔHm(2)=1300 cal/mol; Cp(s)=Cp(l) para ambos componentes; la solución sólida es regular con Ω=3000 cal y la líquida también es regular con Ω=3000 cal. A partir de esas curvas (ΔGM contra composición) dibujar el diagrama de fases.