Diagrama Hierro Carbono (Fe-C)
Páginas: 14 (3439 palabras)
Publicado: 8 de diciembre de 2013
Introducción
En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representa las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse.
Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, másadaptable y más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones. Los materiales No Ferrosos nocontienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleaciónespecíficos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.
Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son quebradizas y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.
Diagrama Hierro Carbono (Fe-C)
En el diagrama de fase del Fe se observa las formas alotrópicas del hierro sólido, BCC yFCC, a distintas temperaturas:
Hierro alfa (α): Cristaliza a 768 ºC. Su estructura cristalina es BCC con una distancia interatómica de 2.86 Å. Prácticamente no disuelve en carbono.
Hierro gamma (γ): Se presenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura cristalina FCC con mayor volumen que la estructura cristalina de hierro alfa. Disuelve fácilmente en carbono y es una variedad de Feamagnético.
Hierro delta (δ): Se inicia a los 1400ºC y presenta una reducción en la distancia interatómica que la hace retornar a una estructura cristalina BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. No posee una importancia industrial relevante. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
Según el porcentaje de carbono las aleaciones Hierro-Carbono puede clasificarse en:Aceros %C ≤1.76%.
Fundiciones %C≥1.76% – 6.667%C
El carbono puede presentarse en tres formas distintas en las aleaciones Fe-C:
En solución intersticial.
Como carburo de hierro.
Como carbono libre o grafito.
Diagrama Hierro Carbono.
El estado actual del diagrama de equilibrio de las aleaciones hierro−carbono fue establecido como resultado de las investigaciones hechas por varioscientíficos. La elaboración de este diagrama fue empezada por D. Chernov, quien estableció en 1968 los puntos críticos del acero. Más tarde volvió a estudiar reiteradamente este diagrama. N. Gutovski, M. Wittorft, Roberts Austen, Roozebom hicieron una gran aportación al estudio de este diagrama. Los últimos datos acerca del diagrama están expuestos en las obras de I. Kornilov.
Las aleacioneshierro−carbono pertenecen al tipo de aleaciones que forman una composición química. El carbono se puede encontrar en las aleaciones hierro−carbono, tanto en estado ligado (Fe3C), como en estado libre (C, es decir, grafito), por eso, el diagrama comprende dos sistemas:
Fe−Fe3C (metaestable); este sistema está representado en el diagrama con líneas llenas gruesas y comprende aceros y fundiciones blancas, o sea,las aleaciones con el carbono ligado, sin carbono libre (grafito).
Fe−C (estable); en el diagrama se representa con líneas punteadas; este sistema expone el esquema de formación de las estructuras en las fundiciones grises y atruchadas donde el carbono se encuentra total o parcialmente en estado libre (grafito).
Para estudiar las transformaciones que tienen lugar en aceros y fundiciones...
En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representa las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse.
Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, másadaptable y más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones. Los materiales No Ferrosos nocontienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleaciónespecíficos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.
Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son quebradizas y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.
Diagrama Hierro Carbono (Fe-C)
En el diagrama de fase del Fe se observa las formas alotrópicas del hierro sólido, BCC yFCC, a distintas temperaturas:
Hierro alfa (α): Cristaliza a 768 ºC. Su estructura cristalina es BCC con una distancia interatómica de 2.86 Å. Prácticamente no disuelve en carbono.
Hierro gamma (γ): Se presenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura cristalina FCC con mayor volumen que la estructura cristalina de hierro alfa. Disuelve fácilmente en carbono y es una variedad de Feamagnético.
Hierro delta (δ): Se inicia a los 1400ºC y presenta una reducción en la distancia interatómica que la hace retornar a una estructura cristalina BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. No posee una importancia industrial relevante. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
Según el porcentaje de carbono las aleaciones Hierro-Carbono puede clasificarse en:Aceros %C ≤1.76%.
Fundiciones %C≥1.76% – 6.667%C
El carbono puede presentarse en tres formas distintas en las aleaciones Fe-C:
En solución intersticial.
Como carburo de hierro.
Como carbono libre o grafito.
Diagrama Hierro Carbono.
El estado actual del diagrama de equilibrio de las aleaciones hierro−carbono fue establecido como resultado de las investigaciones hechas por varioscientíficos. La elaboración de este diagrama fue empezada por D. Chernov, quien estableció en 1968 los puntos críticos del acero. Más tarde volvió a estudiar reiteradamente este diagrama. N. Gutovski, M. Wittorft, Roberts Austen, Roozebom hicieron una gran aportación al estudio de este diagrama. Los últimos datos acerca del diagrama están expuestos en las obras de I. Kornilov.
Las aleacioneshierro−carbono pertenecen al tipo de aleaciones que forman una composición química. El carbono se puede encontrar en las aleaciones hierro−carbono, tanto en estado ligado (Fe3C), como en estado libre (C, es decir, grafito), por eso, el diagrama comprende dos sistemas:
Fe−Fe3C (metaestable); este sistema está representado en el diagrama con líneas llenas gruesas y comprende aceros y fundiciones blancas, o sea,las aleaciones con el carbono ligado, sin carbono libre (grafito).
Fe−C (estable); en el diagrama se representa con líneas punteadas; este sistema expone el esquema de formación de las estructuras en las fundiciones grises y atruchadas donde el carbono se encuentra total o parcialmente en estado libre (grafito).
Para estudiar las transformaciones que tienen lugar en aceros y fundiciones...
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