problemario 2do parcial materiales (2)

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Problema 1: Determine la temperatura del liquidus, la temperatura del solidus y el rango de solidificación para las composiciones cerámicas de NiO-MgO siguientes (Figura 1): a.- NiO-30% molMgO b.- NiO-45% mol MgO c.- NiO-60% mol MgO d.- NiO-85% mol MgO Problema 2: Determine las fases presentes, las composiciones de cada fase, la cantidad en cada fase en porcentajes en peso para los materiales cerámicos MgO-FeO siguientes a 2000ºC (Figura 2): a.- MgO-25% en peso FeO b.- MgO-45% peso FeO c.- MgO-60% peso FeO d.- MgO-80% peso FeO Problema 3: Considere un material cerámico compuesto de 30% MgO molar y 70% FeO molar. Calcule la composición del cerámico en porcentaje en peso. Problema 4: Un material cerámico NiO-20%MgO molar se calienta a 2200ºC. Determine: a.- la composición de cada fase presente tanto en %molar como en % en peso. b.- la cantidad de cada fase tanto en % molar como % en peso. c.- suponiendo que la densidad del sólido es 6,32 g/cm3 y la del líquido es 7,14 g/cm3; determine la cantidad de cada fase en % volumétrico. Problema 5: Determine la cantidad de gramos de MgO que deberán agregarse a un kilo de NiO para producir un material cerámico que tenga una temperatura de solidus de 2200ºC. Problema 6: En la figura 3 se muestran las curvas de enfriamiento para varias aleaciones de Mo-V. Con base en estas curvas, construya el diagrama de fases Mo-V.

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Problema 1: Determine la temperatura del liquidus, la temperatura del solidus y el rango de solidificacin para las composiciones cermicas de NiO-MgO siguientes (Figura 1):

Problema 1: Determine la temperatura del liquidus, la temperatura del solidus y el rango de solidificacin para las composiciones cermicas de NiO-MgO siguientes (Figura 1):

a.- NiO-30% molMgO

b.- NiO-45% mol MgO

c.- NiO-60% mol MgO

d.- NiO-85% mol MgO

Problema 2: Determine las fases presentes, las composiciones de cada fase, la cantidad en cada fase en porcentajes en peso para los materiales cermicos MgO-FeO siguientes a 2000C (Figura 2):

a.- MgO-25% en peso FeO

b.- MgO-45% peso FeO

c.- MgO-60% peso FeO

d.- MgO-80% peso FeO

Problema 3: Considere un material cermico compuesto de 30% MgO molar y 70% FeO molar. Calcule la composicin del cermico en porcentaje en peso.

Problema 4: Un material cermico NiO-20%MgO molar se calienta a 2200C. Determine:

a.- la composicin de cada fase presente tanto en %molar como en % en peso.

b.- la cantidad de cada fase tanto en % molar como % en peso.

c.- suponiendo que la densidad del slido es 6,32 g/cm3 y la del lquido es 7,14 g/cm3; determine la cantidad de cada fase en % volumtrico.Problema 5: Determine la cantidad de gramos de MgO que debern agregarse a un kilo de NiO para producir un material cermico que tenga una temperatura de solidus de 2200C.

Problema 6: En la figura 3 se muestran las curvas de enfriamiento para varias aleaciones de Mo-V. Con base en estas curvas, construya el diagrama de fases Mo-V.

Problema 7: Una aleacin Nb-W contiene 55% de a 2600C. Determine (Figura 4):

a.- la composicin de cada fase

b.- la composicin original de la aleacin.

Problema 8: Suponga que un crisol fabricado en nquel puro se utiliza para contener 500 gramos de cobre lquido a 1150C. Describa lo que ocurrir con el sistema si se conserva a esta temperatura durante varias horas. Explique (Figura 5).

Problema 9: Suponga que se combinan y funden 75 cm3 de Nb y 45 cm3 de W. Determine:

a.- La temperatura del liquidus, la temperatura del solidus y el rango de solidificacin de la aleacin.

b.- Las fases presentes, sus composiciones y cantidades a 2800C

Problema 10: Para condiciones de equilibrio y para un material cermico MgO con 65% en peso de FeO, determine:

a.- la temperatura de liquidus

b.- la temperatura de solidusc.- el rango de solidificacind.- la composicin del primer slido que se forma durante la solidificacine.- la composicin del ltimo liquido en solidificarse

f.- las fases presentes, sus composiciones y cantidades a 1800C

g.- las fases presentes, sus composiciones y cantidades a 1600CProblema 11: La figura 6 muestra la curva de enfriamiento para un cermico NiO-MgO. Determine:a.- la temperatura de liquidusb.- la temperatura de solidus

c.- el rango de solidificacin

d.- la temperatura de vaciado

e.- el sobrecalentamiento

f.- el tiempo de solidificacin total

g.- la composicin del material

h.- la composicin del primer slido que se forma en la solidificacin

i.- la composicin del ltimo liquido en solidificar

j.- las fases presentes, sus composiciones y cantidades a 2500C

k.- las fases presentes, sus composiciones y cantidades a 2300C

Problema 12: El diagrama de fase Al-Li aparece en la figura 7.

a.- Estn presentes compuestos nter-metlicos? De ser as, identifquelos y determine si se trata de compuestos estequiomtricos o no estequiomtricos. Determine la formula de aquellos compuestos estequiomtricos.

Problema 13: Considere una aleacin de Pb-15% Sn. Durante la solidificacin determine:

a. la composicin del primer slido que se forma

b. la temperatura del liquidus, la temperatura del solidus, la temperatura de solvus y el rango de solidificacin de la aleacin

c. cantidades y composiciones de cada fase a 260Cd. cantidades y composiciones de cada fase a 183C

e. cantidades y composiciones de cada fase a 25CProblema 14: Considere una aleacin de Pb-70% Sn. Durante la solidificacin determine:

a. Es la aleacin hipo-eutctica o hiper-eutctica?

b. la composicin del primer slido que se forma

c. la temperatura del liquidus, la temperatura del solidus, la temperatura de solvus y el rango de solidificacin de la aleacin

d. cantidades y composiciones de cada fase a 184C

e. cantidades y composiciones de cada fase a 182C

f. cantidades y composiciones de cada fase a 25C

Problema 15: Una aleacin Al-Si contiene 85% de a y 15% de b a 500C. Determine la composicin de la aleacin. Es la aleacin hipo-eutctica o hiper-eutctica?Problema 16: Para una aleacin Fe-0,25% C, determine

a.- la temperatura a la cual empieza por primera vez la austerita a transformase al enfriarse.

b.- el primer microconstituyente que se forma.

c.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 800C

d.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 728C

e.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 726C

f.- la composicin y cantidad en cada microconstituyente presente a 726CProblema 17: Para una aleacin Fe-1,15% C, determine

a.- la temperatura a la cual empieza por primera vez la austerita a transformase al enfriarse.

b.- el primer microconstituyente que se forma.

c.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 800C

d.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 728C

e.- la composicin y cantidad en cada fase presente a 726C

f.- la composicin y cantidad en cada microconstituyente presente a 726C

Problema 18: Un acero contiene 8% de cementita y 92% ferrita a temperatura ambiente. Estime el contenido de carbono en el acero. Es este acero hipo-eutectoide o hiper-eutectoide?

Problema 19: Un acero contiene 18% perlita y 82% ferrita por-eutectoide a temperatura ambiente. Estime el contenido de carbono en el acero. Es este acero hipo-eutectoide o hiper-eutectoide?

Problema 20: Un acero se calienta hasta que se forma 40% austerita, con un contenido de carbono de 0,5%. Estime la temperatura y el contenido general de carbono del acero.

Problema 21: Calcule las cantidades de ferrita, microconstituyentes primarios y perlita en los aceros AISI a continuacin:

a.- 1015

b.- 1035

c.- 1095

d.- 10130

Problema 22: Estime el numero AISI-SAE para los aceros con las siguientes microestructuras

a.- 38% perlita 62% ferrita primariab.- 93% perlita 7% cementita primariac.- 97% ferrita 3% cementitad.- 86% ferrita 14% cementita

Problema 23: Describa la microestructura presente en un acero 1050 despues de cada uno de los pasos de los tratamientos termicos siguientes:a.- caliente a 820C, temple a 650C, mantenga asi durante 90 s y luego temple a 25C

b.- caliente a 820C, temple a 450C, mantenga durante 90 s y temple a 25C

c.- caliente a 820C y temple a 25C

d.- caliente a 820C, temple a 720C, mantenga asi durante 100 s y temple a 25C

e.- caliente a 820C, temple a 720C, mantenga asi durante 100 s, temple a 400C y mantenga durante 500 s y temple a 25 C

f.- caliente a 820C, temple a 720C y mantenga por 100 s. temple a 400C y mantenga durante 10 s y temple a 25C.g.- caliente a 820C, temple a 25C, caliente a 500C y mantenga por 10 s y enfri al aire a 25C.

Problema 24: Un componente de acero debe tener una dureza al templado de HRC 35, a fin de evitar desgastes excesivos durante el uso. Cuando la pieza se fabrica a partir de acero 4320, la dureza es de solo HRC 32. Determine la dureza, si la parte se fabricara bajo condiciones idnticas, pero con los siguientes aceros. Cul, si es que hay alguno, de estos aceros seria una mejor eleccin que el 4320?

a.- 4340

b.- 1050

c.- 8640

d.- 1080

e.- 9310

Problema 25: Una pieza fabricada a partir de acero 4320 tiene despus del templado una dureza HRC 35 en un punto crtico. Determine:

a.- la rapidez de enfriamiento en dicho sitio

b.- la microestructura y dureza que se obtendra, si la pieza se fabricara con acero 1080.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8

Figura 9

Figura 10

Figura 11

Figura 12