Diagrama Hierro-Carbono
Páginas: 6 (1357 palabras)
Publicado: 24 de mayo de 2012
Diagrama hierro-carbono
Los aceros son aleaciones hierro-carbono y constituyen la familia industrialmente más importante de todas las aleaciones metálicas debido a su versatilidad y propiedades mecánicas únicas. La mayoría de las aleaciones de hierro derivan del diagrama Fe-C que puede ser modificado por distintos elementos de aleación.
Formas alotrópicas del hierro:
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 Fe amagnético.
Hierro delta (δ)
Se inicia a los1400ºC 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.
FASES DEL DIAGRAMA HIERRO CARBONO:
α: (Ferrita)
Es una solución sólida de carbono con una solubilidad a temperaturaambiente muy pequeña. Es la fase más blanda y dúctil de los aceros. Cristaliza en una estructura BCC. Tiene una dureza de 95 Vickers y una resistencia a la rotura de 28 Kg. /mm2, llegando a un alargamiento del 35 al 40%. Presenta propiedades magnéticas. En los aceros aleados, suele contener Ni, Mn, Cu, Si, Al en disolución sólida sustituciónal. Al microscopio aparece como granos monofásicos, conlímites de grano más irregulares que la austenita.
γ: (Austenita)
Es la fase más densa de los aceros. Está formado por la solución sólida por inserción de carbono. La proporción de carbono disuelto varía desde el 0% al 1.76%, correspondiendo este último al porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130 ºC. La austenita comienza a formarse a la temperatura de 723ºC. Posee unaestructura cristalina FCC, una dureza de 305 Vickers, una resistencia de 100 Kg. /mm2y un alargamiento de un 30 %. No presenta propiedades magnéticas.
δ: Hierro delta CEM:
(Cementita- Carburo de Hierro) Es carburo de hierro y por tanto su composición es de 6.67% de C. Es la fase más dura y frágil de los aceros, alcanzando una dureza de 960 Vickers. Cristaliza formando un paralelepípedoortorrómbico de gran tamaño. Es magnética hasta los 210ºC, temperatura a partir de la cual pierde sus propiedades magnéticas.
Grafito
Perlita Es la fase formada por el enfriamiento lento de la austenita. Tiene una dureza de aproximadamente 200 Vickers, con una resistencia a la rotura de 80 Kg. /mm2 y un alargamiento del 15%. Cada grano de perlita está formado por láminas de cementita y ferrita.
Segúnel porcentaje de carbono las aleaciones Hierro-Carbono puede clasificarse en:
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.
El hierro
se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos mucho oxido y raramente seencuentran libres. Para obtener y hierro en estado elemental los óxidos se reducen con carbono y luego son sometidos a un proceso de afilo o refinado para eliminar las impurezas presentes.
El hierro en la corteza terrestre se encuentra en las siguientes formas: magnitita(Fe304),hermetites(Fe203), la limonita(FeO(OH)), la siderita(FeCO3), la pirita(FeS2), la ilmenita(FeTiO3).
Acero
Es ladenominación que comúnmente se le da en ingeniería metalúrgica a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable de entre el 0.1 y el 2.1% en peso de su composición, aunque normalmente estos valores se encuentran entre el 0.2% y el 0.3% 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...
Los aceros son aleaciones hierro-carbono y constituyen la familia industrialmente más importante de todas las aleaciones metálicas debido a su versatilidad y propiedades mecánicas únicas. La mayoría de las aleaciones de hierro derivan del diagrama Fe-C que puede ser modificado por distintos elementos de aleación.
Formas alotrópicas del hierro:
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 Fe amagnético.
Hierro delta (δ)
Se inicia a los1400ºC 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.
FASES DEL DIAGRAMA HIERRO CARBONO:
α: (Ferrita)
Es una solución sólida de carbono con una solubilidad a temperaturaambiente muy pequeña. Es la fase más blanda y dúctil de los aceros. Cristaliza en una estructura BCC. Tiene una dureza de 95 Vickers y una resistencia a la rotura de 28 Kg. /mm2, llegando a un alargamiento del 35 al 40%. Presenta propiedades magnéticas. En los aceros aleados, suele contener Ni, Mn, Cu, Si, Al en disolución sólida sustituciónal. Al microscopio aparece como granos monofásicos, conlímites de grano más irregulares que la austenita.
γ: (Austenita)
Es la fase más densa de los aceros. Está formado por la solución sólida por inserción de carbono. La proporción de carbono disuelto varía desde el 0% al 1.76%, correspondiendo este último al porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130 ºC. La austenita comienza a formarse a la temperatura de 723ºC. Posee unaestructura cristalina FCC, una dureza de 305 Vickers, una resistencia de 100 Kg. /mm2y un alargamiento de un 30 %. No presenta propiedades magnéticas.
δ: Hierro delta CEM:
(Cementita- Carburo de Hierro) Es carburo de hierro y por tanto su composición es de 6.67% de C. Es la fase más dura y frágil de los aceros, alcanzando una dureza de 960 Vickers. Cristaliza formando un paralelepípedoortorrómbico de gran tamaño. Es magnética hasta los 210ºC, temperatura a partir de la cual pierde sus propiedades magnéticas.
Grafito
Perlita Es la fase formada por el enfriamiento lento de la austenita. Tiene una dureza de aproximadamente 200 Vickers, con una resistencia a la rotura de 80 Kg. /mm2 y un alargamiento del 15%. Cada grano de perlita está formado por láminas de cementita y ferrita.
Segúnel porcentaje de carbono las aleaciones Hierro-Carbono puede clasificarse en:
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.
El hierro
se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos mucho oxido y raramente seencuentran libres. Para obtener y hierro en estado elemental los óxidos se reducen con carbono y luego son sometidos a un proceso de afilo o refinado para eliminar las impurezas presentes.
El hierro en la corteza terrestre se encuentra en las siguientes formas: magnitita(Fe304),hermetites(Fe203), la limonita(FeO(OH)), la siderita(FeCO3), la pirita(FeS2), la ilmenita(FeTiO3).
Acero
Es ladenominación que comúnmente se le da en ingeniería metalúrgica a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable de entre el 0.1 y el 2.1% en peso de su composición, aunque normalmente estos valores se encuentran entre el 0.2% y el 0.3% 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...
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