grandes esperanzas

1.0 DIAGRAMA HIERRO CARBONO - CARBURO DE HIERRO.

La temperatura a que tienen lugar los cambios alotropológicos en el hierro está influida por
elementos de aleación de los cuales el más importante es el carbono. La figura 1.1 muestra la
porción de interés del sistema de aleación hierro carbono.

Esta es la parte entre hierro puro y un compuesto intersticial, carburo de hierro,Fe3C, que
contiene 6.67% de carbono por peso, por tanto esta porción se llamará diagrama de equilibrio
hierro - carburo de hierro, antes de estudiar este diagrama es importante que el lector entienda
que este no es un verdadero diagrama de equilibrio, implica que no hay cambio de fase con el
tiempo, sin embargo, es un hecho que el compuesto carburo de hierro se descompondrá en hierro
y carbono (grafito), lo cual tomará un tiempo muy largo a temperatura ambiente y aun a 1300°F
(704.4 °C) tarda varios años en formar el grafito. El carburo de hierro se llama fase metaestable,
por lo tanto, el diagrama hierro carbono carburo de hierro aunque técnicamente representa
condiciones meta estables, puede considerarse como representantes de cambios en equilibrio,
bajo condiciones decalentamiento y enfriamiento relativamente lento.

El diagrama muestra tres líneas horizontales que indican reacciones isotérmicas. En términos
generales la Fig.1.1 se ha marcado con letras griegas para representar las soluciones sólidas, sin
embargo, es práctica común dar nombres especiales a la mayoría de estructuras que aparecen en
el diagrama. La solución sólida y se llama austenita. La Fig.2.2muestra ampliamente la porción del
diagrama de la esquina superior izquierda, esta se conoce como región delta, debido a la solución
sólida 8. El lector debe reconocer la línea horizontal a 2720 °F (14900C a 1493°C) por ser una
reacción peritéctica. La ecuación de la reacción peritéctica puede escribirse como:

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El diagrama de la figura 2.3 que tiene los nombres comunes insertados, muestrauna reacción
eutéctica a 2065°F (1129.4°C a 1130°C). El punto eutéctico E, está a 4.3%C y a 2065°F (1130°C).
Cuando la línea se alcanza debe ahora solidificar en la muy fina mezcla íntima de las dos fases
que están en cualquier extremo de la línea horizontal: austenita y carburo de hierro (llamada
cementita). Esta mezcla eutéctica se llama ledeburita y la ecuación puede escribirse como:

Lamezcla eutéctica generalmente no se ve en la microestructura ya que la austenita no es estable
a temperatura ambiente. Hay una pequeña área de solución sólida a la izquierda de la línea GH.
Se sabe que a 1666°F (907°C a 910°C) se representa el cambio en estructura cristalina de hierro
puro FCC a hierro BCC, esta área es una solución sólida de una pequeña cantidad de carbono
disuelto en hierro aBCC y se llama ferrita. El diagrama muestra una tercera línea horizontal HJK,

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que representa una reacción eutectóide. El punto eutectóide, J, está a 0.80% de C y a 1333°F
(722.7°C a 723°C). Cualquier austenita presente debe ahora transformarse en la muy fina mezcla
eutectóide de ferrita y cementita, llamada perlita. La ecuación puede escribirse como:

Por debajo de la línea detemperatura eutectóide, cada aleación consistirá de una mezcla de
ferrita y cementita según lo indicado. Si se toma como base el contenido de carbono es práctica
común dividir el diagrama hierro carbono en dos partes. Aquellas aleaciones que contienen menos
de 2% de carbono se conocen como aceros y aquellos que contienen más del 2% de carbono se
conocen como hierros fundidos. El intervalo de acero sesubdivide aún más en base al contenido
de carbono eutectóide (0.8% de C). Los aceros que contienen menos del 0.8% de C se llaman
aceros hipoeutectóides, en tanto que los que contienen de 0.8% a 2.0% de carbono se llaman
aceros hipereutectóides. El intervalo de hierro fundido también puede subdividirse por el contenido
de carbono eutéctico (4.3% de C). Los hierros fundidos que contienen...