Diagrammi di stato

CAPITOLO 8 – Diagrammi di stato
PROBLEMI
Problemi di conoscenza e comprensione
8.1 Definire (a) una fase in un materiale e (b) un diagramma di stato.
8.2
8.3
(a) Cos’è una curva di raffreddamento? (b) Quali informazioni possono essere tratte da una curva di
raffreddamento? (c) Disegnare uno schema di una curva di raffreddamento per un metallo puro e uno
per una lega. Discutere le differenze.
*Quali sono le quattro regole di Hume-Rothery per la solubilità solida di un elemento nell’altro?
8.4
Spiegare come si produce una struttura con grani di composizione chimica disomogenea in una lega
formata da 70% Cu e da 30% Ni.
8.5
Spiegare cosa si intende con il termine liquazione. Come può essere prodotta una struttura di
liquazione in una lega? Come può essere evitata?
8.6
Descrivere il meccanismo che produce il fenomeno di circondamento in una lega peritettica che
solidifica rapidamente attraverso la reazione peritettica.
8.7
Possono avvenire la formazione dei nuclei e il circondamento in una lega di tipo peritettico che viene
solidificata rapidamente? Fornire una spiegazione.
8.8
Che cos’è una reazione monotettica invariante? In che modo risulta importante industrialmente la
reazione monotettica nel sistema rame-piombo?
8.9
In che cosa sono simili la reazione eutettica e quella eutettoidica? Qual è il significato del suffisso
-oidica?
8.10 Distinguere tra (a) fase terminale e (b) fase intermedia.
8.11 Distinguere tra (a) una fase intermedia e (b) un composto intermedio.
8.12 *Qual è la differenza tra un composto di fusione congruente e un composto di fusione incongruente?
Problemi di sintesi e di valutazione
8.13 *(a) Progettare una lega Pb-Sn che può avere una frazione solido-liquido pari a 50-50 a 184°C. (b)
Quanti grammi di ogni componente si dovrebbero utilizzare per ottenere 100 grammi di questa lega?
(utilizzare Fig. 8.12.)
8.14 Sapendo che Pb e Sn hanno simile resistenza meccanica a trazione, progettare una lega Pb-Sn che,
quando colata, diventasse la lega più forte meccanicamente (utilizzare Fig. 8.12). Spiegare le ragioni
della vostra scelta.
8.15 Basandosi sul diagramma di stato riportato in Fig. P8.15, (a) spiegare cosa accade quando una
soluzione al 23% in peso di sale è raffreddata da temperatura ambiente a -30°C. Dare informazioni
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W. Smith, J. Hashemi, Scienza e tecnologia dei materiali, 4ed – © 2012 McGraw-Hill Education (Italy) srl
sulle fasi presenti e le variazioni di composizione in ciascuna fase. (b) Come chiamereste questa
reazione? Potete scrivere un’equazione di trasformazione per questa reazione?
8.16 *Utilizzando la Fig. P8.16, spiegare perché, in accordo con il diagramma, il composto intermetallico
Al3Ni è rappresentato da una sola linea verticale mentre i composti intermetallici Al3Ni2 e Al3Ni5 sono
rappresentati da una regione.
8.17 (a) Nel diagramma di stato Ti-Al, Fig. P8.17, quali fasi sono presenti per la composizione Ti – 63% in
peso Al a temperature inferiori a 1300°C? (b) Qual è il significato della linea verticale per questa
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composizione di lega? (c) Verificare la formula vicino alla linea verticale. (d) Confrontare la
temperatura di fusione per questo composto con quelle di Ti e Al. Qual è la vostra conclusione?
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