problemas de fisica

Enfriamiento lento de las aleaciones de hierro y carbono. Estudie el siguiente enfriamiento lento de varias aleaciones distintas de hierro y carbono, en las que existe una correlación entre las propiedades y la microestructura. Vea figura #03.
Figura # 03
Cuando un acero contiene 0.3 por ciento de carbono, se enfría desde una temperatura superior a 2800 ºF (1540 ºC), la solidificación comienzaa unos 2775 ºF (1524 ºC), con la formación de una solución sólida que contiene casi 0.10 por ciento de carbono. Al reducirse más todavía la temperatura, se forma una mayor cantidad de sólidos y va quedando menos líquido, hasta finalmente se solidifica del todo. La austenita sólida tiene la misma composición del líquido del que se formó, y contiene 0.3 por ciento de carbono. A 1550 ºF (843 ºC), seproducen cristales homogeneos equiaxiales de austenita, como se demuestra en la figura #03 (b) (4). A unos 1500 ºF (816 ºC), una nueva fase, la ferrita, comienza a precipitarse de los granos de austenita. A formación de núcleos de la nueva fase aparece principalmente en los límites de los antiguis granos de austenita (Este es un modo común de comportamiento. Bajo condiciones de equilibrio,generalmente se forman nuevas fases en el límite de los granos de aquellas que están presentes. En este ejemplo a la nueva fase se le llama proeutectoide por que ésta sobre enfriamiento, a prior de la formación de la estructura eutectoide. En aceros hipoeutectoides, la ferrita es proeutectoide; en aceros hipereutectoides, la cementita es proeutctoide.) conforme la temperatura se acera a 1333 ºF (724ºC), aumenta la cantida de ferrita y su composiciónvaría hacia el 0.03 por ciento de carbono. Al mismo tiempo, la cantidad de austenita se reduce y su composcición se acerca al 0.8 por ciento de carbono. A 1400 ºf(760 ºC), la austenita tiene una composición de de 0.6 por ciento de carbono y la ferrita 0.02 por ciento de carbono. De acuerdo con el principio de la palanca, el porcentaje de austenita es(0.28/0.58)*100=48% γ, y el porcentaje de ferrita es (0.30/0.58)*100=52% ð. A 1334 ºF (725 ºC), la estructura se compone del 36 por ciento de γ que contiene 0.8 por ciento de carbono y 64 por ciento de ð que, a su vez, contiene 0.03 por ciento de carbono. A 1333 ºF (724 ºC), la austenita restante experimenta una transformación en la estructura eutectoide conocida con el nombre de perlita. Laperlita se froma siempre a partir de la austenita a 1333 ºF (724 ºC) en condiciones de equilibrio. Puesto que a sta temperatura la austenita contiene invariablemente 0.8 por ciento de carbono, la perlita en la que se transforma contiene siempre 0.8 por ciento de carbono. La perlita se compone de 88 por ciento de alfa y 12 por ciento de cementita. La composición de la perlita puede determinarse medianteel uso de a regla de la palanca, utilizando 0.8 por ciento de carbono como la ubicación del punto de apoyo, 0.02 por ciento de carbono como la composición de ð y 6.7 por ciento de carbono como la composición de la cementita. Así pues, a temperaturas inferiores a 1333 ºF (724ºC), la estructura final correspondiente a una composición total de 0.3 por ciento de carbono consiste en una fase ð grande(64 por ciento) y continua, y una cantidad más pequeña (36 por ciento) de perlita. La cantidad de perlita es la misma que la de austenita de la que se formó: esto es, γ, que existía a temperaturas levemente superiores a 1333 ºF (724ºC). Está presente en la aleación que estamos estudiando, como islas de perlita aisladas en un mar de ferrita. Estas islas se denominan con frecuencia colonias deperlita y el mar, matriz. La microestructura que existe inmediatamente después de la transformación de la austenita en perlita, se mantiene básicamente invariable al efriarse a la temperatura ambiente.
Cuando la composición total es del 0.8 por ciento de carbono, la solidificación se inicia alrededor de los 2700 ºF (1485 ºC) y concluye aproximadamente 2500 ºF (1370 ºC). A una temperatura muy...