Microestructuras Fundiciones Y Aceros

RECONOCIMIENTO DE LA MICROESTRUCTURA DE ACEROS Y FUNDICIONES
OBJETIVOS
Reconocer la microestructura de los aceros al carbono en probetas pulidas y atacadas con reactivos químicos apropiados.
GENERALIDADES
Puede admitirse como acero al carbono, todo acero con un contenido en carbono hasta el 2%, el contenido de Manganeso y Silicio es inferior al 1% para cada uno de ellos, el contenido deCromo, Wolframio, Níquel, Cobalto, Aluminio, Titanio, etc., es inferior a 0.3% para cada uno de ellos y el contenido de Vanadio y Molibdeno es menor a 0.08% para cada uno de ellos.
Los constituyentes metálicos que pueden presentarse en los aceros al carbono son: ferrita, cementita, perlita, sorbita, troostita, martensita, bainita, y rara vez austenita, aunque nunca como único constituyente. Tambiénpueden estar presentes constituyentes no metálicos como óxidos, silicatos, sulfuros y aluminatos.
El análisis de las microestructuras de los aceros al carbono recocidos y
fundiciones blancas deben realizarse en base al diagrama metaestable
Hierro-carburo de hierro o Cementita.
Las microestructuras que presenta el diagrama de equilibrio para los aceros al carbono son:
FERRITA
Es una soluciónsólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es del orden de 0.008% de carbono, por esto se considera como hierro puro, la máxima solubilidad de carbono en el hierro alfa es de 0,02% a 723 °C.
La ferrita es el microconstituyente más blando y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo, tiene una dureza de 90 Brinell y una resistencia a latracción de 28 kg/mm2, llegando hasta un alargamiento del 40%. La ferrita se observa al microscopio como granos poligonales claros.

Diagrama de equilibrio Fe-C

En los aceros, la ferrita puede aparecer como cristales mezclados con los de perlita, en los aceros de menos de 0.6%C, figura 6; formando una red o malla que limita los granos de perlita, en los aceros de 0.6 a 0.85%C en forma de agujaso bandas circulares orientados en la dirección de los planos cristalográficos de la austenita como en los aceros en bruto de colada o en aceros que han sido sobrecalentados. Este tipo de estructura se denomina Widmanstaten.
La ferrita también aparece como elemento eutectoide de la perlita formando láminas paralelas separadas por otras láminas de cementita, figura 8, en la estructura globular delos aceros de herramientas aparece formando la matriz que rodea los glóbulos de cementita, en los aceros hipoeutectoides templados, puede aparecer mezclada con la martensita cuando el temple no ha sido bien efectuado.
CEMENTITA
Es el carburo de hierro de fórmula Fe3C, contiene 6.67 %C y 93.33 % de hierro, es el microconstituyente más duro y frágil de los aceros al carbono, alcanzando una durezaBrinell de 700 (68 Rc) y cristaliza en la red ortorómbica. En las probetas atacadas con ácidos se observa de un blanco brillante y aparece como cementita primaria o proeutéctica en los aceros con más de 0.9%C formando una red que envuelve los granos de perlita, formando parte de la perlita como láminas paralelas separadas por otras láminas de ferrita, se presenta en forma de glóbulos o granosdispersos en una matriz de ferrita, cuando los aceros de alto carbono se han sometido a un recocido de globulización, en los aceros hipoeutectoides que no han sido bien templados.
PERLITA
Es el microconstituyente eutectoide formado por capas alternadas de ferrita y cementita, compuesta por el 88 % de ferrita y 12 % de cementita, contiene el 0.8 %C. Tiene una dureza de 250 Brinell, resistencia a latracción de 80 kg/mm2 y un alargamiento del 15%; el nombre de perlita se debe a las irisaciones que adquiere al iluminarla, parecidas a las perlas. La perlita aparece en general en el enfriamiento lento de la austenita y por la transformación isotérmica de la austenita en el rango de 650 a 723°C.
Si el enfriamiento es rápido (100-200°C/seg.), la estructura es poco definida y se denomina Sorbita,...