UNIDAD1 ACEROS E

CIENCIA E INGENIERIA EN
MATERIALES II
METALES FERROSOS
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ALEACIONES FERROSAS
Introducción
Las aleaciones ferrosas, basadas en aleaciones
hierro-carbono, incluyen los aceros al bajo
carbono, los aceros aleados y para herramientas,
los aceros inoxidables y los hierros fundidos.

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ALEACIONES FERROSAS
Características


buena conductividad eléctrica y térmica,



una resistencia relativamentealta,

una alta rigidez, ductilidad o conformabilidad y
resistencia al impacto.


ENLACE METALICO
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ALEACIONES FERROSAS
Propiedades mecánicas


Resistencia a la tensión

El esfuerzo que se obtiene de la fuerza más alta aplicada,
que es el esfuerzo máximo de la curva esfuerzo
deformación ingenieril.
Esfuerzo y deformación ingenieril
Esfuerzo ingenieril= 

F
Ao

Deformación ingenieril=


l lo

lo
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ALEACIONES FERROSAS

Figura1. Curva esfuerzo deformación5

ALEACIONES FERROSAS


Ductilidad

% de elongación
=

lf  lo
* 100
lo

Donde
lf = Distancia entre marcas calibradas después de la ruptura del
material

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ALEACIONES FERROSAS


Dureza

Figura 2. Ensayos de Brinell y Rockwell.
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ALEACIONES FERROSAS
Tenacidad
Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que
deforman elmetal.


Fragilidad
Propiedad que expresa falta de tenacidad..


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ALEACIONES FERROSAS

Figura 3. Ensayo de impacto (a) ensayo Charpy e Izod
(b) Dimensiones típicas de probetas

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ALEACIONES FERROSAS
Fatiga
Capacidad de un material a soportar cargas cíclicas.


Figura 4. Ensayo de fatiga de viga en voladizo
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DIAGRAMA HIERRO CARBONO
A QUIÉN DEBEMOS EL DESARROLLO
DEL DIAGRAMA
D. Chernov,establece en 1968 los puntos críticos del
acero. N. Gutovski, M. Wittorft, Roberts Austen,
Roozebom hicieron una gran aportación al estudio de
este diagrama. Los últimos datos están expuestos en las
obras de I. Kornilov.

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DIAGRAMA HIERRO CARBONO
QUÉ PROBLEMA EXISTEN LINEAS
GRUESA Y DISCONTINUA
Fe-Fe3C (metalestable)

Fe-C (estable);

aceros y fundiciones blancas,
(SIN GRAFITO)

fundicionesgrises y
atruchadas (CON GRAFITO)

---------

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DIAGRAMA HIERRO CARBONO
HIERRO DULCE

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DIAGRAMA HIERRO CARBONO
Hasta 910 ºC tenemos hierro  (ferrita)
con estructura cristalina BCC y constante
reticular a = 29.0 nm.
De 910 ºC a 1394 ºC, hierro  con
estructura cristalina FCC y constante
reticular a = 36.5 nm.
De 1394 ºC a 1538 ºC (punto de fusión),
hierro  con estructura cristalina BCC yconstante reticular a = 29.3 nm, algo
mayor que en el hierro .
Esquema No 1

DIAGRAMA HIERRO CARBONO

Esquema No 2

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ACEROS – DIAGRAMA HIERRO
CARBONO

Figura 5.
Diagrama Fe-C

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ACEROS – DIAGRAMA HIERRO
CARBONO

Figura 5.
Diagrama Fe-C

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ACEROS – DIAGRAMA HIERRO
CARBONO TRABAJO PRACTICO
Actividad .1
La figura 5. muestra el diagrama de fases hierrocarburo de hierro. Realizar un estudiode dicho
diagrama en el que se incluya las siguientes
cuestiones:
a) Importancia tecnológica. Utilidad.
b) ¿Porqué no se trata de un verdadero diagrama de
equilibrio?
c) Propiedades y características de las fases sólidas
presentes en el diagrama.
d) Reacciones invariantes que tienen lugar en el
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diagrama

ACEROS – DIAGRAMA HIERRO
CARBONO TRABAJO PRACTICO
Actividad .1
a) Importancia tecnológica.Utilidad.
C

El carbono en el elemento de aleación más importante,.

El diagrama de fases hierro-carbono es el “mapa” que indica cómo,
cuándo y en qué condiciones debe realizarse un tratamiento
térmico y los resultados que deben esperarse del mismo.
A partir del diagrama puede predecirse por ejemplo el tipo de
constituyente mayoritario que tendrá la aleación en función de la
temperatura y delcontenido (%) de carbono; conocidos los
constituyentes pueden predecirse entonces las propiedades que
tendrá dicha aleación.
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ACEROS – DIAGRAMA HIERRO
CARBONO TRABAJO PRACTICO
Actividad .1
b) ¿Porqué no se trata de un verdadero diagrama de equilibrio?
Este diagrama de fases no es un diagrama de equilibrio verdadero ya
que el compuesto carburo de hierro (Fe3C) no es una verdadera fase de...