Diagramas de Fases

Hierro-Carbono

Diagrama de Fases

Constituyentes particulares

Ferrita (Feα)

También conocida como hierro alfa (Feα). Para temperaturas inferiores a 900ºC tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo. Dependiendo de la temperatura a la que se encuentre, la ferrita es dúctil y magnética, deja de ser magnética a temperaturas superiores a 768ºC. La máxima solubilidad del carbono en la forma alfa es sólo 0,0259% en masa a 723ºC

Austenita (Feγ)

Componente también conocido como hierro gamma (Feγ), con estructura cúbica centrada en las caras. Esta variedad alotrópica del hierro es estable a temperaturas comprendidas entre 910ºC y 1400ºC, es más densa que la forma alfa y no es magnética. El Feγ posee mayor capacidad para formar soluciones sólidas que el alfa. Así, el Feγ llega a disolver hasta 1,76% de carbono a 1130ºC. La solución sólida de inserción formada recibe el nombre de austenita, la cual sólo es estable a temperaturas altas.

Cementita (Fe3C)

Este constituyente es el carburo de hierro, con un 6,67% de carbono, de fórmula Fe3C, que cristaliza en el sistema ortorrómbico. Es muy frágil y duro y a bajas temperaturas es ferromagnético pero pierde esta propiedad a los 212ºC. Probablemente funde o se descompone por encima de 1950ºC.Es inestable a temperaturas inferiores de 1200ºC y tiene tendencia a descomponerse según la reacción: Fe3C → 3Feα + Cgrafito

Perlita (Feα + Fe3C)

Es una mezcla que se da en el punto eutectoide (0,8% de C y 723ºC) y consta de ferrita más cementita. Su estructura está constituida por láminas alternativas de ferrita y cementita, siendo el espesor de las láminas de ferrita 0,3μm superior a las de cementita. Las propiedades mecánicas de la perlita son intermedias entre las de la ferrita y cementita y aunque es más dura y resistente que la ferrita, es más blanda y maleable que la cementita.

Martensita (Carbono + Feα)

Es una solución sólida sobresaturada de carbono en Feα. Se obtiene por enfriamiento rápido de la austenita de los aceros, tras haber sido calentada para conseguir una constitución austenítica. La proporción de carbono no es constante y varía hasta un contenido máximo de 0,98%. Si aumentamos la proporción de carbono, también aumenta la resistencia mecánica, la dureza y la fragilidad del acero.

Puros

• Resistencia a la corrosión
• Alta conductividad
• Estructura cristalina que depende de la velocidad de enfriamiento

Aleaciones

• Unión de dos o mas elementos de carácter metálico

1. Que sean totalmente miscibles en estado liquido
2. Que los enlaces sean mayormente metálicos

Metales

Regla de las fases de Gibbs

La regla de Gibbs nos permite calcular el número de fases que pueden existir en equilibrio en cualquier sistema.

f

f = Número de fases presentes en el punto

+

C

C = Número de componentes del sistema

=

2

N

N = Número de variables que pueden modificarse sin que cambien las fases del sistema

+

Hierro

Contenido en carbono entre el 0,008% y el 0,025%. Tiene una difícil obtención además de que sus aplicaciones están limitadas casi exclusivamente a núcleos de inductancias.

Acero

Concentración de carbono entre el 0,025% y el 1,76% a temperatura ambiente. El campo de aplicación de los aceros abarca todos los campos de la industria. Sus característica son su alta dureza, buena resistencia mecánica, maleabilidad, ductilidad

Fundición

Concentración de carbono comprendida entre el 1,76% y el 6,67%. La característica fundamental de la fundición es su extraordinaria dureza, que la hace ideal para herramientas de corte.

Regla de la palanca

La regla de la palanca nos permite calcular la cantidad de masa liquida y/o solida que existe en una composición

Incluye elementos interactivos