Tp1 conocimiento de materiales

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GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS N° 1

1.- Estudiar un acero de 0,2% de C desde líquido hasta temperatura ambiente. Usar la regla de la palanca inversa. Dibujar probetas.

A 1520°C, aproximadamente, comienza la solidificación con la aparición de cristales de solución sólida de carbono en hierro delta.
Al cruzar los 1492°C, el hierro delta se transforma en hierro gamma, según la reacción:Líquido + cristales de solución sólida de carbono en hierro delta = líquido + cristales de solución sólida de carbono en hierro gamma (austenita).
A medida que baja la temperatura de los 1492°C, van creciendo los cristales de austenita y formándose otros nuevos hasta llegar a la temperatura aproximada de 1475°C +, en que la aleación compuesta exclusivamente por austenita queda totalmente solidificada.Desde 1475°C hasta 815°C, aproximadamente, no hay variación de estructura, conservándose la fase de carbono disuelto en hierro gamma, es decir, austenita. La única variación es el tamaño del grano, que disminuye a medida que baja la temperatura hasta 850°C.
Desde los 815°C, empiezan a transformarse los cristales de hierro gamma en cristales de hierro beta, o sea, en ferrita no magnética, y enmayor proporción a medida que desciende la temperatura.
Al pasar la temperatura los 768°C, el hierro beta (no magnético) se transforma en hierro alfa (magnético). Desde entonces, a medida que baja la temperatura, los cristales de hierro gamma se transforman en cristales de hierro alfa, o sea, ferrita magnética.
Cuando la línea de enfriamiento llega a A1, la aleación estará formada por ferrita(hierro alfa) y austenita, con un contenido de carbono de 0,89% (0,77%). Al cruzar la línea A1, la austenita se transforma íntegramente en perlita, que está formada por el 86,5% de ferrita (hierro alfa) y el 13,5% de cementita (CFe3), o con un contenido de carbono de 0,89%, quedando finalmente constituida la aleación por ferrita y perlita.
La cementita formada no es magnética, pero al cruzar en suenfriamiento la línea A0, a 210°C (230°C), se transforma en magnética.

2.- Estudiar un acero de 0,8% de C desde líquido hasta temperatura ambiente. Usar la regla de la palanca inversa. Dibujar probetas.

El comienzo de la solidificación se verifica sin pasar el hierro por la fase delta, iniciándose con la formación de cristales de hierro gamma a unos 1455°C. Estos cristales van creciendo yaumentando de número igual que en el proceso anterior.
Como en el caso anterior, a medida que se enfría, la aleación va disminuyendo el tamaño de los granos. Como se trata de una aleación de 0,89% de carbono, al descender la temperatura desde los 723°C, toda la austenita se transforma íntegramente en perlita, siendo este constituyente el único que forma esta aleación denominada eutectoide. O sea que:Austenita = perlita
A partir de los 210°C (230°C), la cementita de la perlita, como en el caso anterior, vuelve a ser magnética.

3.- Estudiar un acero de 1,5% de C desde líquido hasta temperatura ambiente. Usar la regla de la palanca inversa. Dibujar probetas.

Comienza la solidificación a unos 1430°C, con la formación de cristales de austenita que crecen y aumentan de tamaño a medida quese enfría la aleación, hasta unos 1310°C en que la aleación se solidifica por completo.
Empiezan a nacer cristales de cementita bordeando los granos de austenita, creciendo aquellos a medida que desciende la temperatura. Esto es debido a que la capacidad de disolución del carbono en el hierro gamma desciende con la temperatura, que es la máxima de 1130°C-
La cementita precipitada se denominasecundaria para distinguirla de la cementita primaria, al iniciarse la solidificación de las fundiciones hipereutécticas, de más de 4,3% de carbono.
Al descender de 723°C se transforma la austenita, por tanto, íntegramente en perlita, quedando como constituyente final cementita y perlita.
La cementita no es magnética, y al cruzar en el enfriamiento la línea A0 a 210°C se transforma en magnética....
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