EL NUEVO DIAGRAMA DE FASES DE HIERRO-CARBURO DE HIERRO

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Universidad Nororiental Privada Gran Mariscal de Ayacucho
Facultad de Ingeniería
El Tigre-Edo Anzoátegui

DIAGRAMA DE FASES DE HIERRO-CARBURO DE HIERRO

Docente:                                                                                                  Integrante:
Pedro Julián Velázquez Marcano                                   María Marco  C.I:26.295.890

El Tigre, Abril de 2017

ÍNDICE

Introducción……………………………………………………………………………………..3
1. Diagrama Hierro Carbono…………………………………………………………………..4
2. Fases del diagrama Fe-Fe3c……………………………………………………………….6
 2.1 Fase Austenitica………………………………………………………………………….6
 2.2  Fase Ferritica…………………………………………………………………………….6
Ferrita alfa α…………………………………………………………………………………….6
Ferrita delta δ…………………………………………………………………………………...7
 2.3 Fase Cementita…………………………………………………………………………..7
 2.4  Fase Ledeburita…………………………………………………………………………8
 2.5  Fase Perlita……………………………………………………………………………....8
 2.6  Fase Grafito………………………………………………………………………….…..8
Conclusiones………………………………………………………………………………......9
Referencias Bibliográficas…………………………………………………………………..10

Introducción

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.

Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, más adaptable y más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones. Los materiales No Ferrosos son: aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones como el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales y se les denomina aleaciones No ferrosas.

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (intervalo de carbono de 0,08% – 1,76%), las aleaciones en cambio poseen una concentración de carbono mayor a 1,76% lo que permite crear fundiciones que en oposición al acero son quebradizas y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

Diagrama Hierro  – Carbono (Fe-C)

           Para el estudio de las estructuras de los aceros industriales se necesita, en primer lugar, conocer y manejar con soltura el diagrama hierro-carbono, que se muestra en la Figura 1. Esta figura representa en realidad dos diagramas, el metaestable hierro-carbono y el diagrama estable hierro-grafito. La cementita no es una fase estable, aunque dada la lentitud de su transformación, el diagrama metaestable es el que tiene un mayor interés práctico para el estudio de los aceros.

En el diagrama de fase de Hierro – Carbono se observan las formas alotrópicas del hierro sólido, BCC y FCC, a distintas temperaturas:

• Hierro alfa (α): Su temperatura va desde 0º- 910ºC
• Hierro gamma (γ): Se presenta de 723 ºC a 1492 ºC.
• Hierro delta (δ): Está localizada desde 1400 ºC

           Tomando como base el diagrama metaestable hierro-carbono, se denominan aceros a las aleaciones binarias con contenidos en carbono menor que 1,76%, mientras que las fundiciones de hierro tienen contenidos en carbono superiores a 1,76% (hasta aproximadamente 6,67%).

       Este diagrama muestra con claridad el comportamiento fuertemente gammáge no del carbono: la adición de carbono al hierro γ aumenta el dominio térmico de estabilidad de la austenita. Así, por ejemplo, la temperatura de transformación del hierro γ en hierro α aumenta hasta 1492°C para un contenido en carbono del 0.18%, mientras que la de la transformación de la austenita en ferrita disminuye hasta 723°C para la aleación con 0.89% de carbono. 

         El diagrama metaestable hierro-carbono muestra tres puntos invariantes característicos:

• Punto peritéctico(1492°C): Fase líquida(0.4%C) + Fe δ (0.08%C) —>Fe γ (0.18% C)
• Puntoeutéctico(1130°C):Fase líquida(4.3%C) –>Austenita(1,76%C)+Fe3C (6.67%C)
• Punto eutectoide(723°C):Austenita(0.89%C)–> Ferrita (0.025%C) + Fe3C (6.67%C)

[pic 1]
                                           Figura 1

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:

• Fe-Fe3C  (metalestable): Este sistema está representado en el diagrama con líneas llenas gruesas y comprende aceros y fundiciones blancas, o sea, las aleaciones con el carbono ligado, sin carbono libre (grafito).
• Fe-C  (estable): En el diagrama se representa con líneas punteadas; 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).

Fases Del Diagrama Hierro Carbono

Fase Austenítica (0% hasta 1,76% C)

La austenita es el constituyente más denso de los aceros y está formado por una solución sólida por inserción de carbono en hierro gamma, como lo muestra la Figura 1. La cantidad de carbono disuelto, varía de 0% a 1,76%, que es la máxima solubilidad de carbono en esta fase a temperaturas de 1130 °C. 

...