EL NUEVO DIAGRAMA DE FASES DE HIERRO-CARBURO DE HIERRO

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La austenita presenta las siguientes características:

- Baja temperatura de fusión.

- Buena tenacidad.

- Excelente soldabilidad.

- No es magnética.

Fase Ferrítica

Ferrita alfa α (0% hasta 0,025%C)

Es el nombre dado a la solución sólida α. Su estructura cristalina es BCC con una distancia interatómica de 2.86 Å. Prácticamente no disuelve en carbono, como se puede observar en la Figura 5.3, donde se tiene un acero con bajo porcentaje de carbono.

La máxima solubilidad es 0,025% C a 723 °C, y disuelve sólo 0,008% de C a temperatura ambiente

Ferrita delta δ (0% hasta 0,08%C)

Se inicia a los 1400ºC y presenta una reducción en la distancia interatómica que la hace retornar a una estructura cristalina BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.08% a 1492ºC. Las características de la ferrita δ son:

- Muy blanda.

- Estructura cristalina BCC

- Es magnética.

- Muy poca posibilidad de disolución del carbono.

- No posee una importancia industrial relevante. A partir de 1538ºC se inicia la fusión del Fe puro.

La ferrita δ es como la ferrita α, sólo se diferencian en el tramo de temperaturas en el cual existen.

Fase Cementita (0,025% hasta 6,67%C)

Se forma cementita (Fe3C) cuando se excede el límite de solubilidad del carbono en ferrita α por debajo de 723°C (la composición está comprendida en la región de fases α+Fe3C). La cementita, desde el punto de vista mecánico, es dura y frágil, y su presencia aumenta considerablemente la resistencia de algunos aceros.

Estrictamente hablando, la cementita es sólo metaestable; esto es, permanece como compuesto a temperatura ambiente indefinidamente. Pero si se calienta entre 650 y 700°C, cambia gradualmente o se transforma en hierro α y carbono, en forma de grafito, que permanece al enfriar hasta temperatura ambiente. Es decir, el diagrama de fases no está verdaderamente en equilibrio porque la cementita no es un compuesto estable. Sin embargo, teniendo en cuenta que la velocidad de descomposición de la cementita es extraordinariamente lenta, en la práctica todo el carbono del acero aparece como Fe3C en lugar de grafito y el diagrama de fases hierro-carburo de hierro es, en la práctica, válido.

- La cementita posee las siguientes propiedades:

- Alta dureza.

- Muy frágil.

- Alta resistencia al desgaste.

Fase Ledeburita

La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las fundiciones. Se encuentra en las aleaciones Fe-C cuando el porcentaje de carbono en hierro aleado es superior al 25%, es decir, un contenido total de 1.76% de carbono. .

Fase Perlita

Es un constituyente compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita, es decir, hay 6.4 partes de ferrita y 1 de cementita. La perlita tiene una dureza de aproximadamente 200 Vickers, con una resistencia a la rotura de 80 Kg/mm2 y un alargamiento del 15%. Cada grano de perlita está formado por láminas o placas alternadas de cementita y ferrita. Esta estructura laminar se observa en la perlita formada por enfriamiento muy lento. Si el enfriamiento es muy brusco, la estructura es más borrosa y se denomina perlita sorbítica. Si la perlita laminar se calienta durante algún tiempo a una temperatura inferior a la crítica (723 ºC), la cementita adopta la forma de glóbulos incrustados en la masa de ferrita, recibiendo entonces la denominación de perlita globular.

Fase Grafito

Cuando las aleaciones hierro carbono, exceden el 1,76% de carbono se tiende a formar grafito, en la matriz de la aleación. Es especialmente cierto en la fundición gris, donde el grafito aparece en forma de escamas y es una característica predominante de la microestructura.

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Conclusiones

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Referencias bibliográficas

METALOGRAFÍA – UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA 1 Mayo, 2013 http://blog.utp.edu.co/metalografia/5-diagrama-hierro-carbono/#parte2