En metalurgia, el término fase se usa para referirse a un estado físicamente homogéneo de la materia.
Cada fase dentro de una aleación tiene sus propias propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y electroquímicas distintas. Por ejemplo, en el acero al carbono, la ferrita es una fase relativamente blanda y la cementita es una fase dura y quebradiza. Cuando están presentes juntos, la resistencia de la aleación es mucho mayor que la de la ferrita y la ductilidad es mucho mejor en comparación con la cementita. Por tanto, una aleación con más de una fase puede considerarse un material compuesto.
Las fases presentes en una aleación dependen de la composición de la aleación y del tratamiento térmico al que ha sido expuesta la aleación. Los diagramas de fase son representaciones gráficas de las fases presentes en una aleación particular que se mantiene a una temperatura particular. Los diagramas de fase se pueden utilizar para predecir los cambios de fase que se han producido en una aleación que ha estado expuesta a un proceso de tratamiento térmico en particular. Esto es importante porque las propiedades de un componente metálico dependen de las fases presentes en el metal.
Los diagramas de fase son útiles para los metalúrgicos para la selección de aleaciones con una composición específica y diseño y control de procedimientos de tratamiento térmico que producirán propiedades específicas. También se utilizan para solucionar problemas de calidad.
Diagrama de fases de hierro-carbono
Un ejemplo de un diagrama de fases de uso común es el diagrama de fases de hierro-carbono, que se utiliza para comprender las fases presentes en el acero. La cantidad de carbono presente en una aleación de hierro-carbono, en porcentaje en peso, se traza en el eje xy la temperatura se traza en el eje y. Cada región, o campo de fase, dentro de un diagrama de fase indica la fase o fases presentes para una composición y temperatura de aleación en particular. Para el diagrama de fase de hierro-carbono, los campos de fase de interés son los campos de fase de ferrita, cementita, austenita, ferrita + cementita, ferrita + austenita y austenita + cementita.
El diagrama de fase indica que una aleación de hierro-carbono con 0,5% de carbono mantenido a 900 ° C consistirá en austenita, y que la misma aleación mantenida a 650 ° C consistirá en ferrita y cementita. Además, el diagrama indica que como una aleación con 0,78% de carbono se enfría lentamente desde 900 ° C, se transformará en ferrita y cementita a aproximadamente 727 ° C.
Fuente: Imetllc