Accidentes de trabajo

Diagrama de Fases del Sistema Fe-C

El hierro puro, al calentarlo, experimenta dos cambios de fase antes de fundir. La ferrita o hierro alpha es estable a temperatura ambiente (BCC). A 912deg.C se transforma en austenita, Fe-gamma, FCC. A 1394deg.C se convierte en ferrita-delta (BCC), que funde a 1538deg.C.
Cementita: Es la combinación Fe-C con 6.7% de C, Fe3C. Prácticamente, todos los acerosy fundiciones tienen contenidos en C inferiores al 6.7%.
En la ferrita Fe-alpha-BCC sólo son solubles concentraciones muy pequeñas de C, por debajo del 0.022% en peso.
La austenita (Fe-gamma) aleada con C no es estable por debajo de 727deg.C. La máxima solubilidad de C (2.11% en peso) se alcanza a 1148deg.C.
La ferrita-delta es como la ferrita-alpha, diferenciándose sólo en el intervalo detemperatura de estabilidad. No es técnicamente interesante.
La cementita es dura y frágil y su presencia aumenta la resistencia de algunos aceros.
Al enfriar lentamente desde 800deg.C un acero gamma (austenita) que contiene 0.77% de C, por debajo de 727deg.C la austenita "segrega" Fe-alpha (ferrita, con 0.022% C) y cementita Fe3C. La estructura obtenida se denomina perlita, pues al microscopio tieneel aspecto de la madreperla.
En la transformación por enfriamiento a velocidad moderada de la austenita, se forma otro constituyente denominado bainita. Su microestructura consta de ferrita y cementita; forma agujas o placas, dependiendo de la temperatura de transformación.
Cuando la perlita se calienta durante 18-24 h a 700deg.C se forma una nueva microestructura denominada esferoidita,cementita globular o esferoidal.
Si el enfriamiento de la austenita se hace rápidamente (temple) hasta temperatura próxima a la ambiente, se forma la martensita, con granos en forma de láminas o agujas.
La martensita obtenida por el temple es muy dura y frágil, debido a las tensiones internas producidas durante el temple. La ductilidad y tenacidad pueden aumentarse (reduciendo las tensiones internas)mediante el tratamiento térmico del revenido, calentando a 250-650deg.C durante un tiempo específico y formando así martensita revenida, casi tan dura como la martensita, pero más dúctil y tenaz.
El hierro gamma, o austenita tiene una estructura cúbica centrada en las caras y a veces se considera que es menos dúctil y ligeramente más dura que la ferrita, aunque, en realidad, no puede efectuarseuna comparación verdadera. El hierro gama existe a temperaturas superiores a las que se encuentra el hierro alfa. Ambos tipos de hierro disuelven al carbono y los símbolos ð y γ se usan para representar, tanto al hierro puro, como a las soluciones sólidas de carbono en el hierro. Es conveniente hacer notar que, aunque el hierro gamma contiene hasta 2.0 por ciento de carbono, el hierro alfa puededisolver sólo 0.03 por ciento de carbono.
Las fases mencionadas arriba son también constituyentes. Además de éstos, existen otros dos constituyentes, la ledeburita y la perlita. La primera es el nombre que se da a la composición eutética sólida; se presenta únicamente en el hierro colado y, después de la transformación que se lleva a cabo al enfriarse a la temperatura ambiente, adquiere el aspectomoteado que se ilustra en la figura # 02(b). La lebedurita transformada consiste en colonias de perlita en una red continua (llamada matriz) de cementita.
Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras (FCC) y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.


Zona de losaceros (hasta 2% de carbono) del diagrama de equilibrio metaestable hierro-carbono. Dado que en los aceros el carbono se encuentra formando carburo de hierro se han incluido en abcisas las escalas de los porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul).

Solidificación de aceros

En su forma más simple, los aceros son aleaciones del hierro (FE) y del carbón (C). el diagrama de...