Perlita

MECANISMO DE FORMACIÓN
DE LA PERLITA
Perlita es la denominación que se da a
estructuras consistentes en láminas
alternadas de dos fases sólidas, según se
puede observar por microscopía óptica.
Por tanto, la Perlita no es una fase, sino
que corresponde a una morfología
bifásica.
Esta morfología se obtiene como
resultado de algunas transformaciones
de fase donde, al retirar calor, unafase
da como resultado dos fases sólidas.
Entonces, pueden ser producto, como
condición necesaria pero no suficiente,
de transformaciones eutécticas (L= α+β)
y eutectoides (γ = δ+ε).
Hemos ya indicado que se emplean
letras griegas para hacer referencia a
soluciones sólidas. No obstante, en las
expresiones anteriores, las letras griegas
se refieren a fases sólidas de todo tipo
(solucionessólidas o compuestos
definidos).
Dos ejemplos de sistemas que dan
perlita son el eutéctico Pb-Sn y el
eutectoide Fe-Fe3C (subconjunto del
diagrama Fe-C). Este último sistema,
por estar asociado a los aceros al
carbono, corresponde a la primera
perlita conocida y famosa.
Las referidas transformaciones de fase,
como
la
mayoría
de
las
transformaciones, se dan por nucleación
ycrecimiento. Esto significa que,
cuando corresponde, primero aparecen
núcleos de ese producto bifásico, y
después los núcleos crecen, hasta la
desaparición total de la fase inicial. La
forma específica (mecanismo) en que
ocurre una transformación depende a su
vez
de
mecanismos
atómicos
elementales
específicos
de
ella
(nucleación y difusión atómica,
particularmente); este mecanismo detransformación puede entonces ser
diferente al cambiar los elementos
químicos (componentes) involucrados.
En casos en que la nucleación es difícil,
por razones específicas del sistema,
entonces las reacciones eutécticas y
eutectoides tenderán a producir perlita
(laminar), ver Fig. 7. Esto a partir de
unos pocos núcleos que disponen de un
gran volumen para que crezca una
colonias de perlita(un (1) conjunto
único de láminas paralelas). Por otra
parte, cuando la nucleación es muy fácil
(copiosa) entonces habrá muchos puntos
de nucleación y cada uno de ellos dará
origen a un cristalito de una de las
nuevas fases, rodeado por una región de
la otra fase de baja temperatura; al haber
muchos núcleos, estos no podrán crecer
mucho, pues llegarán rápidamente a la
zona donde ya sedesarrolló otro. Como
resultado de la condición de nucleación
fácil, se tendrá una morfología bifásica
consistente en partículas de una fase
distribuidas en una matriz de otra fase,
ver Fig. 8. A esta morfología se le
llama en esferoidita; también se le
denomina
ocasionalmente
perlita
esferoidal, por extensión de la expresión
perlita, lo cual induce alguna confusión.
Bajo otrascondiciones de nucleación
limitación limitada y de crecimiento
preferencial según una dirección
cristalina, el producto bifásico adopta
la morfología de barras paralelas de una
fase en una matriz de la otra fase de baja
temperatura, ver Fig. 8.
Veamos el caso de la reacción perlítica
(laminar) de los aceros, es decir, de la
transformación eutectoide del sistema
Fe- Fe3C, ver Figs. 1-6, para unaaleación de composición eutectoide (W0
= 0,8%p.C) Supongamos una situación
inicial en que se tiene la fase de alta
temperatura
austenita
(γ)
de
composición eutectoide a temperatura
eutectoide (Te= 723ºC) y sacamos
calor; asumamos, además, que la

austenita es policristalina. Entonces se
producirá la transformación eutectoide,
dando el producto bifásico α+Fe3C
(ferrita saturada(0,02%p.C) + cementita
(6,7%p.C)), un compuesto definido).
Esta transformación se inicia, nuclea, de
la manera siguiente. Primero aparece un
pequeño cristalito de Fe3C (W=
6,7%p.C) que, por ser rico en C
empobrece su vecindad en C, ver Figs.
1 y 6; normalmente, este cristalito
aparece (nuclea) donde hay un defecto
cristalino preexistente, como lo es un
borde de grano γ/γ de un policristal....