Formas Alotrópicas Del Hierro
Páginas: 5 (1011 palabras)
Publicado: 13 de diciembre de 2012
FORMAS ALOTRÓPICAS DEL HIERRO
El hierro cristaliza en la variedad alfa (α) hasta la temperatura de 768ºC. La red espacial a la que pertenece es la red cúbica centrada en el cuerpo (BCC). La distancia entre átomos es de 2.86 Å. El hierro alfa no disuelve prácticamente el carbono, no llegando al 0.008% a temperatura ambiente, teniendo el punto de máxima solubilidad a T=723ºC (0,02%).
Lavariedad beta (β) existe de 768ºC a 910ºC. Cristalográficamente es igual a la alfa, y únicamente la distancia entre átomos es algo mayor: 2.9 Å a 800ºC y 2.905 Å a 900ºC.
La variedad gamma (γ) se presenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura cúbica centrada en las caras (FCC). El cubo de hierro gamma tiene más volumen que el de hierro alfa. El hierro gamma disuelve fácilmente en carbono,creciendo la solubilidad desde 0.85% a 723ºC hasta 1.76% a 1130ºC para decrecer hasta el 0.12% a 1487ºC. Esta variedad de Fe es amagnético.
La variedad delta (δ) se inicia a los 1400ºC observándose, entonces, una reducción en la distancia entre átomos hasta 2.93Å, y un retorno a la estructura BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. Esta variedad es poco interesante desde elpunto de vista industrial. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
Las aleaciones de hierro y carbono -aceros y fundiciones- son las aleaciones metálicas más importantes de la civilización actual. Por su volumen, la producción de fundición y de acero supera en más de diez veces la producción de todos los demás metales juntos.
Corrientemente se da el nombre de acero y fundición, alas aleaciones hierro - carbono (si tienen más del 2% de C son fundiciones y si tienen menos del 2% de C son aceros).
La solubilidad del carbono en el hierro depende de la forma cristalográfica en que se encuentra el hierro. La solubilidad del carbono en el hierro cúbico de cuerpo centrado es menor que el 0,02% y en el hierro cúbico de caras centradas es hasta del 2%. Se distinguen tres gruposde aceros al carbono: eutectoides, que contienen cerca de un 0,8% de C, cuya estructura está constituida únicamente por perlita: Hipoeutectoides, que contienen menos del 0,8% de C, con estructura formada por ferrita y perlita; e Hipereutectoides, que contienen del 0,8 al 2% de C y cuya estructura consta de perlita y cementita.
MICROESTRUCTURAS DE LOS ACEROS
FERRITA
Es una soluciónsólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es del orden de 0.008% de carbono, por esto se considera como hierro puro, la máxima solubilidad de carbono en el hierro alfa es de 0,02% a 723 °C.
La ferrita es la fase más blanda y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo.
En los aceros, la ferrita puede aparecer como cristales mezclados conlos de perlita (en los aceros de menos de 0.6%C); formando una red o malla que limita los granos de perlita (en los aceros de 0.6 a 0.85%C), o en forma de agujas o bandas circulares orientados en la dirección de los planos cristalográficos de la austenita, como en los aceros en bruto de colada o en aceros que han sido sobrecalentados.
CEMENTITA
Es el carburo de hierro de fórmula Fe3C,contiene 6.67 %C y 93.33 % de hierro, es el microconstituyente más duro y frágil de los aceros al carbono.
En las probetas atacadas con ácidos se observa de un blanco brillante y aparece como cementita primaria o proeutéctica en los aceros con más de 0.9%C formando una red que envuelve los granos de perlita, formando parte de la perlita como láminas paralelas separadas por otras láminas de ferrita.PERLITA
Es el microconstituyente eutectoide formado por capas alternadas de ferrita y cementita, compuesta por el 88% de ferrita y 12% de cementita, contiene el 0.8%C. La perlita aparece en general en el enfriamiento lento de la austenita y por la transformación isotérmica de la austenita en el rango de 650 a 723°C.
AUSTENITA
Es el constituyente más denso de los aceros y está...
El hierro cristaliza en la variedad alfa (α) hasta la temperatura de 768ºC. La red espacial a la que pertenece es la red cúbica centrada en el cuerpo (BCC). La distancia entre átomos es de 2.86 Å. El hierro alfa no disuelve prácticamente el carbono, no llegando al 0.008% a temperatura ambiente, teniendo el punto de máxima solubilidad a T=723ºC (0,02%).
Lavariedad beta (β) existe de 768ºC a 910ºC. Cristalográficamente es igual a la alfa, y únicamente la distancia entre átomos es algo mayor: 2.9 Å a 800ºC y 2.905 Å a 900ºC.
La variedad gamma (γ) se presenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura cúbica centrada en las caras (FCC). El cubo de hierro gamma tiene más volumen que el de hierro alfa. El hierro gamma disuelve fácilmente en carbono,creciendo la solubilidad desde 0.85% a 723ºC hasta 1.76% a 1130ºC para decrecer hasta el 0.12% a 1487ºC. Esta variedad de Fe es amagnético.
La variedad delta (δ) se inicia a los 1400ºC observándose, entonces, una reducción en la distancia entre átomos hasta 2.93Å, y un retorno a la estructura BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. Esta variedad es poco interesante desde elpunto de vista industrial. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro.
Las aleaciones de hierro y carbono -aceros y fundiciones- son las aleaciones metálicas más importantes de la civilización actual. Por su volumen, la producción de fundición y de acero supera en más de diez veces la producción de todos los demás metales juntos.
Corrientemente se da el nombre de acero y fundición, alas aleaciones hierro - carbono (si tienen más del 2% de C son fundiciones y si tienen menos del 2% de C son aceros).
La solubilidad del carbono en el hierro depende de la forma cristalográfica en que se encuentra el hierro. La solubilidad del carbono en el hierro cúbico de cuerpo centrado es menor que el 0,02% y en el hierro cúbico de caras centradas es hasta del 2%. Se distinguen tres gruposde aceros al carbono: eutectoides, que contienen cerca de un 0,8% de C, cuya estructura está constituida únicamente por perlita: Hipoeutectoides, que contienen menos del 0,8% de C, con estructura formada por ferrita y perlita; e Hipereutectoides, que contienen del 0,8 al 2% de C y cuya estructura consta de perlita y cementita.
MICROESTRUCTURAS DE LOS ACEROS
FERRITA
Es una soluciónsólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es del orden de 0.008% de carbono, por esto se considera como hierro puro, la máxima solubilidad de carbono en el hierro alfa es de 0,02% a 723 °C.
La ferrita es la fase más blanda y dúctil de los aceros, cristaliza en la red cúbica centrada en el cuerpo.
En los aceros, la ferrita puede aparecer como cristales mezclados conlos de perlita (en los aceros de menos de 0.6%C); formando una red o malla que limita los granos de perlita (en los aceros de 0.6 a 0.85%C), o en forma de agujas o bandas circulares orientados en la dirección de los planos cristalográficos de la austenita, como en los aceros en bruto de colada o en aceros que han sido sobrecalentados.
CEMENTITA
Es el carburo de hierro de fórmula Fe3C,contiene 6.67 %C y 93.33 % de hierro, es el microconstituyente más duro y frágil de los aceros al carbono.
En las probetas atacadas con ácidos se observa de un blanco brillante y aparece como cementita primaria o proeutéctica en los aceros con más de 0.9%C formando una red que envuelve los granos de perlita, formando parte de la perlita como láminas paralelas separadas por otras láminas de ferrita.PERLITA
Es el microconstituyente eutectoide formado por capas alternadas de ferrita y cementita, compuesta por el 88% de ferrita y 12% de cementita, contiene el 0.8%C. La perlita aparece en general en el enfriamiento lento de la austenita y por la transformación isotérmica de la austenita en el rango de 650 a 723°C.
AUSTENITA
Es el constituyente más denso de los aceros y está...
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