Diagrama Hierro Carbono 1

DIAGRAMA HIERRO
CARBONO

Introducción


Se representan las transformaciones que
sufren las aleaciones hierro carbono con la
temperatura, admitiendo que el
calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla
se realiza muy lentamente de modo que los
procesos de difusión (homogeneización)
tienen tiempo para completarse.



Uno de los materiales de
fabricación y
construcción más
versátil, más adaptabley
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.





El Acero es básicamente 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) oNi
(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
que deben ser moldeadas.

Definiciones básicas




Austenita:Fase γ, una solución
solida intersticial de carbono en
hierro FCC. La máxima solubilidad
en estado sólido del carbono enla
austenita es del 2%. [1]
Austenización: Calentamiento de
un acero dentro de un rango de
temperatura de la austenita para
que su composición se convierta
en austenita. La temperatura de la
austenización varia dependiendo
de la composición del acero.





Ferrita: Fase α, una
solución solida
intersticial de carbono en
hierro BCC. La máxima
solubilidad solida de
carbono en hierro BCC es
del0,02%. [1]
Cementta: El
compuesto intermetálico
Fe3C; una sustancia dura
y quebradiza.





Perlita: Una mezcla
de fases ferrita y
Cementita en laminas
paralelas producida
por la
descomposición
eutectoide de la
austenita.
Eutectoide: Acero
con un 0,8% C.



Hipoeutectoide: 
Acero con menos
de 0,8% C.



Hipereutectoide: 
Acero con un 0,8%
C a un 2% C.

Diagrama Hierro Carbono (Fe-C)




Enel 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 carbono.





Hierro gamma (γ): Se presenta de 910ºC a
1400ºC. Cristaliza en la estructura cristalina
FCC con mayor volumen que la estructuracristalina de hierro alfa. Disuelve fácilmente
carbono y es una variedad de Fe a magnético.
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% a 1487ºC.
No posee una importancia industrial relevante.

Según el porcentaje de carbono se clasifican 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.
Como carbono libre o grafito.

Fases Del Diagrama Hierro Carbono



Fase Austenítica
Fase Ferrítica
Fase Cementita
Fase Ledeburita
Fase Perlita
Fase Grafito

Fase Austenítica (0 hasta
2,1% C)


La austenita es elconstituyente más
denso de los aceros y está formado por
una solución sólida por inserción de
carbono en hierro gamma, como lo
muestra la Figura 5.3 La cantidad de
carbono disuelto, varía de 0 a 2.1 % C
que es la máxima solubilidad a la
temperatura de 1130 °C.

La austenita presenta las siguientes
características





Baja temperatura de fusión.
Baja tenacidad.
Excelente soldabilidad.
No esmagnética.

Fase Ferrítica





Ferrita alfa α (0 hasta 0,022%C)
Es el nombre dado a la solución sólida α. Su
estructura cristalina es BCC. Prácticamente no
disuelve en carbono, donde se tiene un acero
con bajo porcentaje de carbono.
La máxima solubilidad es 0,022% de C a 727°C, y
disuelve sólo 0,008% de C a temperatura
ambiente.


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




Ferrita delta δ (0 hasta 0,09%C)
Se inicia a los...