A continuación se presenta el diagrama de fases para las aleaciones Aluminio-Níquel:

Figura 1. Diagrama de fases aluminio-níquel. Imagen tomada de ASM Handbook, Volume 3. Alloy phase diagrams. ASM international, 1992.

Ejercicio resuelto 1

Identificar sobre el diagrama los puntos donde se presentan reacciones eutécticas, peritécticas y peritectoides.

Solución del ejercicio 1

En el punto A: reacción eutéctica a 639.9°C y 5.7%Ni.

En el punto B: reacción eutéctica a 1380°C y 87%Ni.

En el punto C: reacción peritéctica a 854°C y 42%Ni.

En el punto D: reacción peritéctica a 1133°C y 59%Ni.

En el punto E: reacción peritectoide a 700°C y 81%Ni.

Ejercicio resuelto 2

Identificar las soluciones sólidas y los compuestos intermetálicos de aluminio-níquel, clasificándolos como estequiométricos o no estequiométricos.

Solución del ejercicio 2

Las soluciones sólidas son:

- (Al) que contiene aproximadamente 1%Ni a 639.9°C.

- (Ni) que contiene aproximadamente 10%Al a 1375°C.

Los compuestos intermetálicos son:

- Estequiométricos: sólo el Al₃Ni.

- No estequiométricos: Al₃Ni₂, AlNi, Al₃Ni₆, AlNi₃.

 Ejercicio resuelto 3

Encontrar la composición química de la aleación que justo antes de la reacción peritéctica está compuesta por 75% Al₃Ni₂ pro-peritéctico.

Solución del ejercicio 3

 Situándonos justo por encima de 854°C podemos usar la regla de la palanca para encontrar la composición de la aleación usando como brazo total la diferencia de composiciones de Níquel 55.9 - 28, así:

Despejando la composición x obtenemos (ver Figura 2),

Figura 2. Reacción peritéctica en diagrama Al-Ni. Tomada de ASM Handbook, Volume 3. Alloy phase diagrams. ASM international, 1992.

Luego, la composición de la aleación es:

Al-48.93%Ni

Ejercicio resuelto 4

Para la aleación hallada en el ejercicio resuelto 3, calcule las cantidades de los micro-constituyentes peritécticos y pro-peritécticos que existen en la microestructura de la aleación a 400°C.

Solución del ejercicio 4

- Análisis justo antes de 854°C, es decir, justo por encima:

Aquí existe 75% Al₃Ni₂ pro-peritéctico (fase sólida) y 25%L (fase líquida).

- Análisis a 400°C (es decir, cuando ya ocurrió la reacción peritéctica):

Aplicamos regla de la palanca para determinar las cantidades de las fases que tenemos después de la reacción peritéctica, más aún, cuando la temperatura ha disminuído por debajo de la temperatura de dicha reacción:

La cantidad de otra fase se puede calcular entonces de dos maneras. Aplicando nuevamente la regla de la palanca o como la diferencia entre el total, 100% en peso, y el porcentaje que ya sabemos que pertenece a la otra fase,

Después de haber realizado análisis antes y después (pero a 400°C, no justo por debajo de 854°C, ya que esto lo indica el problema) de producida la reacción, sabemos que el porcentaje de Al₃Ni₂ pasó de ser 75% en peso antes de la reacción a 49.86% en peso después de la reacción a 400°C. Es decir, un 25.14% en peso de Al₃Ni₂ reaccionó con el 25%L que existía antes de la reacción para formar Al₃Ni, mientras que el líquido restante (un 25%L) se transformó todo en Al₃Ni, para un total de 50.14% Al₃Ni y un 49.86% de Al₃Ni₂. Para concluir, tenemos que el microconstituyente peritéctico a 400°C es,

Igualmente, a 400°C, el microconstituyente primario o pro-peritéctico (que no reaccionó) es,