Diagrama Hierro-Carbono

Diagrama Hierro-Carbono
En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al 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. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando lospuntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.
1. La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 ºC. Está formado por una disolución sólida del carbono de hierro, lo que supone un porcentaje máximo de C del2,11%. Es dúctil, blanda y tenaz.
Es la forma cúbica centrada en las caras (FCC) del hierro. También se le conoce como austerita. Admite el temple, pero no es magnético.
La estructura cristalina de la austenita es del tipo cúbica, de caras centradas, en donde se diluyen en solución sólida los átomos de carbono en los intersticios, hasta un máximo tal como lo muestra el diagrama de fase Fe-C. Estaestructura permite una mejor difusión con el carbono, acelerando así el proceso de carburación del acero. La solubilidad máxima es sólo del 1,67%. Hay que recordar que por definición los aceros contienen menos de 1,67% de carbono y pueden tener disuelto el carbono completamente a altas temperaturas.
La austenita no es estable a temperatura ambiente excepto en aceros fuertemente aleados comoalgunos inoxidables. La austenita es blanda y dúctil y, en general, la mayoría de las operaciones de forja y laminado de aceros se efectúa a aproximadamente los 1100 ºC, cuando la fase austenítica es estable.
Finalmente, a diferencia de la ferrita, la austenita no es ferromagnética a ninguna temperatura.
2. La 'ferrita' o hierro-α (alfa) es, en metalurgia una de las estructuras cristalinas delhierro. Cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y tiene propiedades magnéticas. Se emplea en la fabricación de imanes permanentes aleados con cobalto y bario, en núcleos de inductancias y transformadores con níquel, zinc o manganeso, ya que en ellos quedan eliminadas prácticamente las Corrientes de Foucault.
3. La cementita es un constituyente de los aceros, y otras aleacionesférreas como las fundiciones blancas, que aparece cuando el enfriamiento de la aleación sigue el diagrama metaestable Fe-Fe3C en vez de seguir el diagrama estable hierro-grafito. La cementita tiene un 6,67% en peso de carbono, y es un compuesto intermetálico de inserción. Si bien la composición química de la cementita es Fe3C, la estructura cristalina es del tipo ortorrómbica con 12 átomos de hierro y4 átomos de carbono por celda.
4. Se denomina perlita a la microestructura formada por capas o láminas alternas de las dos fases (α y cementita) durante el enfriamiento lento de un acero a temperatura eutectoide. Se le da este nombre porque tiene la apariencia de una perla al observarse microscópicamente a pocos aumentos.
5. La bainita es una mezcla de fases de ferrita y cementita y en suformación intervienen procesos de difusión.
La bainita fue descrita por primera vez por E. S. Davenport y Edgar Bain (de quien recibe su nombre) como "de apariencia similar a la martensita sin tratamiento de revenido".
La bainita forma agujas o placas, dependiendo de la temperatura de transformación. Los detalles microestructurales de la bainita son tan finos que su resolución sólo es posiblemediante el microscopio electrónico. Está compuesta de una matriz ferrítica y de partículas alargadas de cementita. La fase que rodea las agujas es martensita, a menos que se haga un tratamiento isotermico hasta transformar toda la austenita en bainita.
La transformación bainítica también depende del tiempo y de la temperatura y se puede representar en un diagrama de transformación isotérmica , a...