Ayudantía 4, Ing. de Materiales Difusión y Diagrama de

Fases28-05-2009

Ejercicio 1.

Suponga un baño fundido de 1200[g] de

una aleación de Cu-20%Ni, que se

mantiene a 1300°C. A)¿Cuántos gramos de níquel deben agregarse

para formar el 1er solido?

B)¿Cuántos gramos de níquel deben agregarse

para que todo el baño sea solido?

43% 58%

Ejercicio 1. cont. Solución

2400,43 484,21[ ]

1200

NiNi g

Ni

2400,58 1085,71[ ]

1200

NiNi g

Ni

Ejercicio 2. Se tiene un cilindro de acero que se tiene en una cámara con una

concentración de carbono constante de 1,6%C, la pieza tiene una concentración inicial de 0,1%C. Calcule el tiempo necesario para tener una concentración de 0,505%C, a una profundidad de 5[mm] y se calienta a 1200°C. Considere QFe,FCC=32900[cal/mol] y D0Fe,FCC=0,23[cm2/s]

,

2

:

Cs concentración superficial del gas que difunde.

Co concentración uniforme inicial de la superficie.

, concentración a profundidad x, en el tiempo t

D Coeficiente

Cs C x t xerf

Cs Co D t

donde

C x t

de difusión

Ejercicio 2. cont. Solución

0 ex pQ

D DRT

ì ü í ýî þ

2 3 2 9 0 0[ / ]0 , 2 3[ / ] ex p

1, 9 8 7[ / ] 1 4 7 3[ ]

ca l m o lD cm s

ca l m o lK K

ì ü ´ í ý´î þ

6 23, 0 1 9 1 0 [ / ]D cm s ´

( , ) 1, 6 0 , 5 0 50 , 7 3 0 0

1, 6 0 ,1

C s C x t

C s C o

Ejercicio 2. cont.

Ejercicio 2. cont.

6 2

0 , 5[ ]0 , 7 8

2 2 3, 0 1 9 1 0 [ / ]

x cm

D t cm s tb

´ ´>

0,7300 0,78erf b >

34027,316[ ] 9,452[ ]t s hrs