propiedades de algunos materiales

Investigación diagrama hierro-carbono (Fe-H)


En el diagrama hierro-carbono se ha representado en el eje de las abscisas las proporciones de carbono y también las de carburo de hierro CFe3 (cementita).
. En el eje de las ordenadas se han representado las temperaturas.
A la vista del diagrama se puede apreciar que en el eje de las abscisas hay cuatro puntos bien definidos:
1º.- Ellímite del diagrama corresponde a una proporción de carbono del 6,67 % que es el de la cementita pura. Las aleaciones hiero-carbono con carbono en proporción superior al 6,67 %, lo contendrán en forma de grafito y, por tanto, están excluidas de las aleaciones ahora consideradas, que deben estar formadas única y exclusivamente con carbono combinado con el hierro en forma de carburo de hierro.2º.- El punto C denominado eutéctico, correspondiente a una proporción de carbono del 4,3 %, y de carburo de hierro en total de 64,5 %. La aleación del 4,3 % de carbono es la de más bajo punto de fusión a 1.148º. Además, la totalidad de la masa de la aleación funde o se solidifica a una sola temperatura en lugar de a dos temperaturas, una de principio y otra de fin del cambio de estado (fusión osolidificación, como ocurre con las aleaciones de contenido de carbono superior o inferior al 4,3 %).
Por eso la línea OZCD, de principio de solidificación, tiene con la OBYECF el punto común C, que es el eutéctico.
Y así como con contenidos inferiores de carbono entre el principio y el fin de la solidificación se va precipitando austenita, y para aleaciones de contenidos de carbono superiores al4,3 % entre el principio y el fin de la solidificación se precipitan cristales de cementita, las aleaciones del 4,3 % de C se solidifican formando un solo constituyente, que también se denomina eutéctico y es la ledeburita, formado, como se sabe, por el 52 % de cementita y el 48 % de austenita de 2,11% de carbono a 1.148 grados.
3º.- El punto E marca la máxima solubilidad del carbono en hierrogamma; es decir, que es el punto de máximo contenido de carbono de la austenita, que, como se recordará, es solución sólida de carbono en hierro gamma. Este punto corresponde a un contenido de carbono de 2,11%.
Además, el punto de 2,11% en el eje de las abscisas divide las aleaciones de hierro--carbono en dos clases de características muy distintas: los aceros de contenido de carbono inferior al2,11% hasta 0,022%, y las fundiciones de contenido de carbono comprendido entre 2,11 a 6,67 %.
Los aceros son las aleaciones de hierro-carbono que a partir de una temperatura determinada, marcadas en el diagrama por las líneas GP Y PE, se transforman íntegramente en austenita, y la austenita, al enfriarla rápidamente, se convierte en martensita.
4º.- El punto P, denominado eutectoide, esanálogo al punto C, que denominábamos eutéctico. La diferencia está en que en el punto eutéctico tiene lugar un cambio de estado de líquido a sólido o de sólido a líquido, y en el punto eutectoide se produce solamente una transformación de la constitución de la aleación, que es sólida lo mismo a temperaturas inferiores que a temperaturas superiores al punto eutectoide.
La analogía, salvo estadiferencia, es total. Así como el punto C (eutéctico) marcaba la composición de la aleación que permanecía líquida a más baja temperatura, también el punto P (eutectoide) marca la composición de la austenita, que es estable a más baja temperatura. Este porcentaje es de 0,77% de C, o sea, 13,5% de carburo de hierro.
Además, la totalidad de la masa de la austenita, de composición eutectoide, se transformaíntegramente al pasar por el punto P(eutectoide) en perlita, que es el constituyente eutectoide, igual que era la ledeburita el constituyente eutéctico que se formaba al solidificarse la aleación en el punto C (eutéctico). Para contenidos de carbono superiores o inferiores al del punto P 0,77% de C, la austenita va segregando un constituyente nuevo hasta que, al llegar a la temperatura de...