Aceros
Páginas: 10 (2291 palabras)
Publicado: 1 de junio de 2010
Aceros.
Los aceros son aleaciones de hierro-carbono.
La distribución de carbono en el hierro alfa genera una estructura ceramica llamada cementita, la cual se distribuye de diversas formas geneando estructuras diferentes tal como la bainita, perlita, etc.
Las caracteristicas de las fases se describen a continuación:
Austenita. Es el nombre dado a la solución sólida gamma ((). Es unasolución sólida intersticial de carbono disuelto en hierro ( (fcc). La máxima solubilidad es de 2.0%C a 1130°C. Las propiedades promedio son: Resistencia a la tensión de 150,000 lb/in2; elongación de 10% en 2 pulgadas, dureza Rockwell C 40 y alta tenacidad. Su microestructura se presenta en la figura 3.9a.
Cementita ó carburo de hierro. Formula química: Fe3C, contiene 6.67%C. Es un compuestointersticial típicamente duro y frágil de baja resistencia tensil (aproximadamente 5,000 lb/in2), pero de alta resistencia compresiva. Es la estructura más dura que aparece en el diagrama.
Perlita. Es una mezcla eutectoide que contiene 0.8%C y se forma a 723°C durante un enfriamiento muy lento. Es una mezcla muy fina tipo placa o laminas de ferrita y cementita. La figura 3.9c muestra sumicroestructura. Las propiedades promedio son: Resistencia a la tensión de 120,000 lb/in2, elongación de 20% en 2 pulgadas, dureza Rocwell C 20.
Ledeburita. Es la mezcla eutéctica de austenita y cementita; contiene 4.3%C y se forma a 1130°C.
Figura 3.9 Microestructuras de: a) austenita, 500X; b) ferrita, 100X; c) perlita, 2500X, d) perlita, micrografo de electrones 17,000X.
Figura 3.11Fotomicrografías de (a) acero al 0.2%C enfriado lentamente 100X, b) lo mismo que en a) pero a 500X; c) acero al 0.40%C, enfriado lentamente, 100X, d) acero eutectoide (0.8%C) enfriado lentamente 500X. Las áreas obscuras son perlita y las claras son ferrita.
Figura 3.13 Acero al 1.2%C enfriado lentamente. Las áreas de perlita están rodeadas por una red blanca de cementita proeutectoide.
1 Martensita. Lamartensita es un producto de la transformación de la austenita en condiciones fuera de equilibrio. Cuando la austenita se transforma a ferrita y perlita se llevan a cabo cambios en la estructura cristalina y en el contenido de carbono mediante el proceso de difusión (movimiento de un sólido dentro de un sólido) los átomos de hierro y carbono se reacomodan para cambiar el ordenamiento cristalino de fcca bcc (de hierro ( a hierro ().
El proceso de difusión es lento y requiere de un cierto lapso de tiempo para llevarse a cabo. Cuando el enfriamiento es bastante rápido la austenita tiende a transformarse a una estructura bcc, pero no se tiene el tiempo suficiente para que se lleve a cabo la difusión, por lo tanto, la estructura resultante es del tipo tetragonal de cuerpo centrado, estaestructura resultante se denomina martensita.
La estructura de la martensita se encuentra con un alto nivel de esfuerzos y es lo que le confiere una alta dureza al acero. A continuación mencionaremos algunas de las características importantes de la transformación de la austenita en martensita.
Bainita. La bainita es otro de los productos de la transformación de la austenita fuera de las condiciones deequilibrio, la bainita al igual que la perlita es una mezcla de ferrita y carburo de hierro, aunque existen diferencias importantes entre ambas.
La bainita no presenta la disposición de láminas alternadas de ferrita y cementita, sino que crece en forma de placas, la cual tiene una apariencia acicular (forma de agujas). A diferencia de la martensita la transformación de austenita en bainitainvolucra fenómenos difusores y cambio de composición, por lo tanto, esta transformación es dependiente tanto del tiempo como de la temperatura.
El carburo de la bainita formada a temperaturas superiores es la cementita, cuando la bainita se forma a temperaturas inferiores a los 300°C el carburo no es cementita, sino un carburo denominado “épsilon” ((), el cual contiene 8.4% de carbono.
La...
Los aceros son aleaciones de hierro-carbono.
La distribución de carbono en el hierro alfa genera una estructura ceramica llamada cementita, la cual se distribuye de diversas formas geneando estructuras diferentes tal como la bainita, perlita, etc.
Las caracteristicas de las fases se describen a continuación:
Austenita. Es el nombre dado a la solución sólida gamma ((). Es unasolución sólida intersticial de carbono disuelto en hierro ( (fcc). La máxima solubilidad es de 2.0%C a 1130°C. Las propiedades promedio son: Resistencia a la tensión de 150,000 lb/in2; elongación de 10% en 2 pulgadas, dureza Rockwell C 40 y alta tenacidad. Su microestructura se presenta en la figura 3.9a.
Cementita ó carburo de hierro. Formula química: Fe3C, contiene 6.67%C. Es un compuestointersticial típicamente duro y frágil de baja resistencia tensil (aproximadamente 5,000 lb/in2), pero de alta resistencia compresiva. Es la estructura más dura que aparece en el diagrama.
Perlita. Es una mezcla eutectoide que contiene 0.8%C y se forma a 723°C durante un enfriamiento muy lento. Es una mezcla muy fina tipo placa o laminas de ferrita y cementita. La figura 3.9c muestra sumicroestructura. Las propiedades promedio son: Resistencia a la tensión de 120,000 lb/in2, elongación de 20% en 2 pulgadas, dureza Rocwell C 20.
Ledeburita. Es la mezcla eutéctica de austenita y cementita; contiene 4.3%C y se forma a 1130°C.
Figura 3.9 Microestructuras de: a) austenita, 500X; b) ferrita, 100X; c) perlita, 2500X, d) perlita, micrografo de electrones 17,000X.
Figura 3.11Fotomicrografías de (a) acero al 0.2%C enfriado lentamente 100X, b) lo mismo que en a) pero a 500X; c) acero al 0.40%C, enfriado lentamente, 100X, d) acero eutectoide (0.8%C) enfriado lentamente 500X. Las áreas obscuras son perlita y las claras son ferrita.
Figura 3.13 Acero al 1.2%C enfriado lentamente. Las áreas de perlita están rodeadas por una red blanca de cementita proeutectoide.
1 Martensita. Lamartensita es un producto de la transformación de la austenita en condiciones fuera de equilibrio. Cuando la austenita se transforma a ferrita y perlita se llevan a cabo cambios en la estructura cristalina y en el contenido de carbono mediante el proceso de difusión (movimiento de un sólido dentro de un sólido) los átomos de hierro y carbono se reacomodan para cambiar el ordenamiento cristalino de fcca bcc (de hierro ( a hierro ().
El proceso de difusión es lento y requiere de un cierto lapso de tiempo para llevarse a cabo. Cuando el enfriamiento es bastante rápido la austenita tiende a transformarse a una estructura bcc, pero no se tiene el tiempo suficiente para que se lleve a cabo la difusión, por lo tanto, la estructura resultante es del tipo tetragonal de cuerpo centrado, estaestructura resultante se denomina martensita.
La estructura de la martensita se encuentra con un alto nivel de esfuerzos y es lo que le confiere una alta dureza al acero. A continuación mencionaremos algunas de las características importantes de la transformación de la austenita en martensita.
Bainita. La bainita es otro de los productos de la transformación de la austenita fuera de las condiciones deequilibrio, la bainita al igual que la perlita es una mezcla de ferrita y carburo de hierro, aunque existen diferencias importantes entre ambas.
La bainita no presenta la disposición de láminas alternadas de ferrita y cementita, sino que crece en forma de placas, la cual tiene una apariencia acicular (forma de agujas). A diferencia de la martensita la transformación de austenita en bainitainvolucra fenómenos difusores y cambio de composición, por lo tanto, esta transformación es dependiente tanto del tiempo como de la temperatura.
El carburo de la bainita formada a temperaturas superiores es la cementita, cuando la bainita se forma a temperaturas inferiores a los 300°C el carburo no es cementita, sino un carburo denominado “épsilon” ((), el cual contiene 8.4% de carbono.
La...
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