Ferrita

FERRITA

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El hierro tiene cuatro variedades alotrópicas: por debajo de 768º C el hierro cristaliza en la variedad alfa. De 768º a 910º cristaliza en la variedad beta. De 910º C a 1400º C cristaliza en la variedad gamma y desde 1539º C hasta la fusión cristaliza en la variedad delta.

El hierro que cristaliza en la variedad alfa cristaliza por debajo de 768º como ya dijimos. La red espacial a que pertenece es la cúbica centrada, es decir, con un átomo en cada vértice del cubo y otro en el centro. La distancia entre átomos es de 2,86 Angström. El retículo elemental, en realidad, está formado por dos átomos: uno en el centro del cubo y otro en un vértice, ya que cada vértice es común a otros ocho cubos; por tanto la parte del átomo de vértice correspondiente a cada cubo es de 1/8, y en total, de los ocho vértices, le corresponderán a cada cubo 8x1/8=1. El hierro alfa no disuelve prácticamente el carbono, no llegando al 0,008% a la temperatura ambiente, siendo la máxima solubilidad de 0,02 a 723º C. Entre algunas de sus propiedades principales destaca que el hierro alfa es magnético.

Aunque la ferrita es una solución sólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a temperatura ambiente es tan pequeña que no llega a disolver a 0,008% de C. Por esto, prácticamente, se considera la ferrita como hierro alfa puro.

La ferrita es junto con la austenita y cementita uno de los constituyentes simples del sistema metaestable Fe-C donde el carbono forma el compuesto intermetálico Fe3C.

Los átomos de C pueden situarse al azar en el centro de las aristas o en posiciones equivalentes, como son los centros de las caras de la celda elemental. Cada átomo de C es tangente a dos de Fe.

La relación entre radios atómicos de C y Fe requerida para formar la solución sólida de inserción octaédrica es 0,154; en tanto que la relación real de diámetros es de 0,63. Una primera consecuencia de ello es que la austenita admite un contenido en C muy superior al de la ferrita. Concretamente, la ferrita alfa admite a 727º C un máximo de 0,0218% en peso de C; y a temperaturas menores el contenido es casi nulo.

La ferrita, al igual que el Fe alfa, es magnética por debajo de 770º C (temperatura Curie) y amagnética por encima de esta temperatura. Es la razón por la que algunos autores distinguían entre ferrita alfa y ferrita beta, según sea o no magnética. Sin embargo, como cristalográficamente se trata del mismo constituyente, muchos autores denominan a ambas, sencillamente, ferrita.

La ferrita es el constituyente más blando de los aceros. Sus características mecánicas son 90 HB, 300 MPa de carga de rotura Rm, y 40% de alargamiento. Es menos dura que la austenita, por su menor contenido en C, y más plástica que ella; aunque cristaliza en un sistema (el cúbico centrado en el cuerpo) que no presenta planos compactos.

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