El Calculador de Densidad de la Aleación Genera el Mayor Interés en Todas las Publicaciones de Blog

Amigos,

Durante los casi diez años que he estado publicando blogs, siempre me sorprende el interés en una hoja de cálculo que inventé para calcular las densidades de la aleación. Recibo una gran cantidad de consultas por año sobre este tema. Recientemente hemos renovado el link al software, entonces pensé en escribir una publicación que resuma su uso y aplicación.

Primero, el algoritmo está destinado a metales que forman una aleación. Los ejemplos serían la mayoría de las soldaduras y otros sistemas de metales en los cuales los átomos de metales reemplazan a cada uno en el enrejado. Entonces, además de las soldaduras, el cobre y el níquel también funcionarían. El cálculo asume la mezcla perfecta y que la suma de los volúmenes iniciales de los metales iguala el volumen total final.

La fórmula correcta para calcular las densidades es:

1/Da = x/D1 + y/D2 + z/D3

Da = densidad de la aleación final, D1 = densidad del metal 1, x = fracción de masa del metal 1

Y la misma para los metales 2 y 3. Esta fórmula fue derivada en una publicación de blog anterior.

Con frecuencia la gente se sorprende de que la fórmula sencilla Da = xD1 + yD2 + zD3 no sea correcta. El motivo por el cual no es correcta es que la densidad es inversamente proporcional al volumen. El error con esta formula se discute en otra publicación. El error, al utilizar esta fórmula, puede ser bastante grande. Consulte el gráfico más abajo para ver el oro y el cobre. En algunos casos el error es más del 15%.

Otro ejemplo en el cual el algoritmo no funciona sería para los compuestos intermetálicos. El motivo es que un intermetálico es un compuesto, no una aleación. Otro ejemplo en el cual la fórmula no funciona es el carbono en el hierro. El átomo del carbono es tan pequeño que se adapta entre los átomos del hierro.

¿Qué precisión tiene la fórmula? El trabajo que he realizado con algunas aleaciones de soldadura sugiere que es aproximadamente 1 a 2% preciso. La precisión puede estar afectada por los límites de grano y la cantidad pequeña de intermetálicos que pueden formarse en algunas aleaciones de soldadura. Un ejemplo es la cantidad pequeña de "chapado en plata" (Ag3Sn) intermetálico que puede formarse en las aleaciones SAC (Ag3Sn).

Espero que muchos lectores continúen encontrando útil el calculador de densidad.

Saludos,

Dr. Ron

Reflexiones Matemáticas: Leí un libro divertido "The Joy of X". En el libro, el autor, Steven Strogatz, señaló que la suma de los números consecutivos impares siempre es un cuadrado perfecto.
Inténtelo: 1+3 = 4 = 2^2,  1+3+5 = 9 = 3^2 , 1+3+5+7 = 16 = 4^2.......

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