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Sistema eutéctico

1884
  • Frederick Guthrie
Metalúrgico examinando la microestructura de una aleación eutéctica en un laboratorio.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Un sistema eutéctico es una mezcla de dos o más componentes que solidifica a una temperatura única y precisa, inferior al punto de fusión de cada uno de ellos. Esta composición específica se denomina punto eutéctico. Al enfriarse, un líquido eutéctico se transforma en una fina mezcla de fases sólidas, a menudo con una microestructura laminar (en capas) característica.

The concept of a eutectic system is best visualized using a binary phase diagram, which plots temperature against composition. The eutectic point is the specific composition and temperature at which the liquid phase is in equilibrium with two solid phases. For a binary system of components A and B, the eutectic reaction is represented as [latex]L \rightleftharpoons \alpha + \beta[/latex], where L is the liquid phase, and [latex]\alpha[/latex] and [latex]\beta[/latex] are two different solid phases (rich in A and B, respectively). This invariant reaction occurs at a constant temperature, the eutectic temperature.

The low melting point of eutectic alloys is highly advantageous for casting, as it reduces the energy required and minimizes thermal stress on molds. The microstructure formed during eutectic solidification is typically a fine, intimate mixture of the solid phases, such as alternating layers (lamellae) of [latex]\alpha[/latex] and [latex]\beta[/latex]. This fine microstructure can impart unique mechanical properties, such as high strength and wear resistance, as seen in cast iron where the eutectic structure consists of ferrite and cementite. Compositions other than the eutectic are termed hypoeutectic or hypereutectic, and they begin to solidify by precipitating one of the primary solid phases before reaching the eutectic temperature, where the remaining liquid then undergoes the eutectic transformation.

UNESCO Nomenclature: 3308
- Metalurgia

Tipo

Fenómeno físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Estudios sobre la depresión del punto de congelación en soluciones acuosas
  • desarrollo de técnicas de análisis térmico como la calorimetría
  • josiah willard gibbs’ work on phase equilibria and the phase rule
  • metalografía temprana para observar microestructuras

Aplicaciones

  • Soldaduras de plomo-estaño y sin plomo para unir componentes electrónicos
  • Fundición de formas complejas utilizando hierro fundido, que es una aleación de hierro y carbono casi eutéctica
  • Aleaciones de soldadura fuerte para unir metales diferentes a altas temperaturas
  • materiales de cambio de fase para almacenamiento de energía térmica
  • Producción de galinstan, una aleación de metal líquido no tóxica a temperatura ambiente

Patentes:

    Ideas para posibles innovaciones

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    Related to: eutectic system, eutectic point, phase diagram, melting point depression, solder, cast iron, lamellar structure, solidification, metallurgy, thermodynamics.

    Contexto histórico

    Sistema eutéctico

    1867
    1875-01-01
    1881
    1884
    1890
    1890
    1899-01-01
    1860
    1870
    1876
    1882-01-01
    1886-04-23
    1890
    1897
    1900

    (Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

    Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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