Diagrama fe-c
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El diagrama de hierro carbono consta de una serie de elementos
que a continuación se le presentan como están ubicados: en su
lado derecho esta los grados de temperatura en las que puede
alcanzar el hierro y en su lado inferior esta los porcentajes de
carbono.
En este diagrama podemos ver los procesos que pasa el hierro
antes de ser fundido a 1536 °C los procesos se conocen como
α, γ y δ
A) El diagrama de hierro carbono nos sirve para saber donde se funden los
metales.
B) Con el diagrama sabemos que porcentaje de carbono tiene cada metal.
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Las aleaciones hierro-carbono pertenecen al tipo de aleaciones que forman una composición química.
El carbono se puede encontrar en las aleaciones hierro-carbono, tanto en estado ligado (Fe3C), como en estado libre (C, es decir,
grafito), por eso, el diagrama comprende dos sistemas:
1. Fe-Fe3C (metalestable); este sistema comprende aceros y
fundiciones blancas, o sea, las aleaciones con el carbono
ligado, sin carbono libre (grafito).
2. Fe-C (estable); este sistema expone el esquema de
formación de las estructuras en las fundiciones grises y
atruchadas donde el carbono se encuentra total o
parcialmente en estado libre (grafito).
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La clasificación de las aleaciones férreas según el contenido en carbono comprende tres grandes
grupos:
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Las fases en las que se puede encontrar la aleación Hierro-
Carbono dentro del diagrama de equilibrio son:
: solución sólida de Fe-α, con composición máxima del
0,025% de C a 723º C y de 0,008% a temperatura ambiente.
solución sólida de Fe-γ, con composición máxima del
2% de C, a 1130ºC
, compuesto definido con formula CFe3 de estructura
ortorrómbica, compuesto por 6,67% de C y 93.33% de Fe. Es
magnética hasta los 210º C.
, constituyente compuesto por un 86,5% de Ferrita y 13,5%
de Cementita, de estructura laminar.
, constituyente eutéctico con composición 4,3% de
Carbono y 95,7% de Hierro.
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Cuando la temperatura baja hasta 723° C el hierro
sufre un cambio alotrópico y su red se transforma
en cúbica centrada en el cuerpo (BCC), que no
acepta apenas átomos de carbono en su seno;
entonces el hierro se denomina
Es relativamente blanda dúctil y magnética.
Es el carburo de hierro Fe3C con un
contenido fijo de carbono del 6,67%. No tiene
propiedades metálicas. La cementita es muy dura
y frágil
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Esta compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita. 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.
Este es el constituyente más denso de los aceros, y
está formado por la solución sólida, por inserción, de
carbono en hierro gamma. La proporción de C disuelto
varía desde el 0 al 1.76%, correspondiendo este último
porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de
1130 ºC.
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La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de
las fundiciones. Se forma al enfriar una fundición líquida
de carbono (de composición alrededor del 4.3% de C)
desde 1130ºC, siendo estable hasta 723ºC,
descomponiéndose a partir de esta temperatura en
ferrita y cementita
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Ferrita o Hierro Alfa
Perlita
Cementita
Austenita
Α
Fe3
γ
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FUNDICIONES
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Generalmente
contienen entre el
0.60 y 1.4 % en peso
de C.
Son más
duros y
resistentes (y
menos dúctiles)
que los otros
aceros al carbono.
Casi siempre se utilizan
con
tratamientos de
templado y revenido que
lo hacen muy
resistentes al desgaste y
capaces de adquirir
la forma de herramienta
de corte.
Por ejemplo, cuchillos,
navajas, hojas de
sierra, brocas para
cemento, corta tubos,
troqueles, herramientas
de torno, muelles e hilos
e alta
resistencia.
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Generalmente la fundición blanca se
obtiene como producto de partida para
fabricar la fundición maleable.
Su aplicación se limita
a componentes de gran dureza y
resistencia al desgaste y sin ductilidad
como los cilindros de los trenes de
laminación.
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El recocido es el tratamiento térmico que,
en general, tiene como finalidad una
temperatura que permita obtener
plenamente la fase estable a falta de un
enfriamiento lo suficientemente lento como
para que se desarrollen todas las
reacciones completas.
1. Se emplea para ablandar metales y
ganar tenacidad, generalmente aceros.
2. Se obtienen aceros más mecanizables.
3. Evita la acritud del material.
4. La temperatura de calentamiento está
entre 600 y 700 °C.
5. El enfriamiento es lento.
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