diagrama Fe-Fe3C

5. DIAGRAMA HIERRO CARBONO
5.1 INTRODUCCIÓN DIAGRAMA Fe-C
Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, más adaptable y
más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero
combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para
fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser
manejadas de acuerdo alas necesidades específicas mediante tratamientos con
calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.Los materiales No Ferrosos no
contienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros
elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de
algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
El Acero esbásicamente una aleación o combinación de hierro y carbono
(alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de
aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con
propósitos determinados.
Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen
fundiciones que, en oposición al acero, son quebradizas y no es posible forjarlas
sino quedeben ser moldeadas.
No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y
tenaz, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1.535 °C
y punto de ebullición 2.740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro
menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas
(excepto en la forma de diamante). La difusión deeste elemento en la estructura
cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos. 1
5.1.1 Alotropía del Hierro.
Muchos elementos y compuestos existen en más de una forma cristalina, bajo
diferentes condiciones de temperatura y presión. Este fenómeno es determinado
como polimorfismo o alotropía. Muchos metales industrialmente importantes
como el hierro, titanio ycobalto experimentan transformaciones alotrópicas a
elevadas temperaturas y a presión atmosférica.

En el diagrama de fase del Fe se observa las formas alotrópicas del hierro sólido,
BCC y FCC, a distintas temperaturas:
Hierro alfa (α): Cristaliza a 768 ºC. Su estructura cristalina es BCC con una
distancia interatómica de 2.86 Å. Prácticamente no disuelve en carbono.
Hierro gamma (γ): Sepresenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura
cristalina FCC con mayor volumen que la estructura cristalina de hierro alfa.
Disuelve fácilmente en carbono y es una variedad de Fe amagnético.
Hierro delta (δ): Se inicia a los 1400ºC y presenta una reducción en la distancia
interatómica que la hace retornar a una estructura cristalina BCC. Su máxima
solubilidad de carbono es 0.007% a1487ºC. No posee una importancia industrial
relevante. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
Según el porcentaje de carbono las aleaciones Hierro-Carbono puede clasificarse
en:
Aceros %C ≤1.76%.
 Fundiciones %C≥1.76% – 6.667%C
El carbono puede presentarse en tres formas distintas en las aleaciones Fe-C:




En solución intersticial.
Como carburo de hierro.



Comocarbono libre o grafito.



Figura 5.1 Visualización de las fases presentes en el diagrama Fe-C.
Se observa las distintas fases presentes de la aleación hierro carbono, cada
color identifica una zona representativa referente a una fase específica de la
composición.
Fuente: http://www.centralclubs.com/diagram-t67924.html
5.1.2 Aplicación virtual
Con el fin de brindar los datos exactos dela cantidad de cada uno de los
componentes en un punto determinado del diagrama, se puede ingresar al
siguiente link, donde encontrara una aplicación, que permite establecer con toda
exactitud las temperaturas exactas de los puntos así como el porcentaje de hierro y
carbono.
Fuente: http://www.steeluniversity.org/content/html/spa/phase-diagram.asp

5.2 FASES DIAGRAMA HIERRO CARBONO...