5.2. Regla de la palanca

Nuestro protagonista también deberá conocer cuánta cantidad hay de cada elemento de la aleación.

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La regla de la palanca es el método empleado para conocer el porcentaje de fase sólida y líquida presentes en una aleación de una cierta concentración cuando se encuentra a una determinada temperatura.

Aplicación de la regla de la palanca
Imagen 39. Elaboración propia.

El protocolo a seguir consiste en entrar en el diagrama de equilibrio de la aleación AB por la línea de concentración que deseamos analizar, línea vertical X y por la línea isoterma de la temperatura indicada, línea horizontal L-O-S.

La intersección de la isoterma con las líneas de liquidus y de solidus determina unos puntos de intersección, los puntos L y S.

La intersección de la isoterma con la línea de concentración de nuestra aleación determina el punto O.

Si proyectamos sobre el eje de concentraciones esos puntos de intersección se obtienen las concentraciones de la fase líquida, wL y de la fase sólida, wS, así como de la muestra que vamos a estudiar.

Una vez determinadas estas concentraciones, aplicando la regla de la palanca podemos obtener el porcentaje de cada una de las fases en las condiciones del problema.

 

También podemos calcular el porcentaje de una fase como la diferencia entre el 100% y el porcentaje de la otra fase.


Vamos a ver unos ejercicios resueltos para entender mejor los últimos conceptos estudiados.

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Ejercicio 1

En la tabla adjunta se recogen las temperaturas a las que empiezan y terminan de solidificar una aleación de dos metales A y B, totalmente solubles tanto en estado líquido como sólido, para distintas concentraciones.

Composición (% de A)

Temperatura líquidus (ºC)

Temperatura solidus (ºC)

0

1200 (A)

1200 (A)

20

1170 (B)

1080 (G)

40

1115 (C)

1005 (H)

60

1045 (D)

935 (I)

80

945 (E)

880 (J)

100

835

835 (F)

a) Dibujar el diagrama de equilibrio de la aleación.

b) Identificar los puntos, líneas y regiones significativas del diagrama.

c) Tras dibujar la gráfica, completar una tabla con las temperaturas de liquidus y solidus para aleaciones con una concentración de 10%, 30%, 50%, 70% y 90% de metal A

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Ejercicio 2

A partir de las cuatro curvas de enfriamiento que se adjuntan:

a) Comentar las distintas curvas y los puntos significativos de ellas.

b) Dibujar el diagrama de equilibrio de la aleación de dos metales A B, indicando que tipo de aleación es.

c) Dibujar aproximadamente la curva de enfriamiento correspondiente a una aleación con una concentración del 50% de A

Ejercicio 2. Curvas de enfriamiento.
Imagen 41. Elaboración propia.