DIAGRAMA DE FASE HIERRO-CARBONO
M en C. Mara del Socorro Corral Garca
El diagrama de equilibrio Fe-C es una grfica que representa las fases y estados en las que se encuentran las aleaciones de Hierro-Carbono para una temperatura y composicin dadas
IMPORTANCIA
FASE. Porcin fsicamente homognea: 1. La misma estructura o arreglo atmico 2. La misma composicin aprox. 3. Una interfaz definida entre esta y las que la rodeana) Las tres formas del agua b) Agua y alcohol solubilidad ilimitada c) Agua y sal solubilidad limitada d) Aceite y agua prcticamente insolubles
La informacin que se puede obtener en un diagrama de fases es: Mostrar qu fases estn presentes a diferentes composiciones y temperaturas en condiciones de enfriamiento lento (equilibrio).
Indicar la solubilidad en estado slido y en equilibrio de un elemento (o bien de un compuesto) en otro. Indicar la temperatura a la cual una aleacin que se ha enfriado en condiciones de equilibrio comienza a solidificar as como el rango de temperatura en el que ocurre la solidificacin. Indicar la temperatura a la cual empiezan a fundirse las diferentes fases.
Hierro alfa (ferrita)Fe3C Carburo de hierro (cementita), Hierro gama (austenita) Hierro delta
ACEROS
FUNDICIONES
DEFINICIN DE LAS ESTRUCTURAS: * CEMENTITA (carburo de hierro): contiene 6.67% de C por peso. Compuesto intersticial duro y frgil. * AUSTENITA: Es una solucin slida intersticial de carbono disuelto en hierro (FCC). Tiene baja tenacidad. No es estable a temperatura ambiente. *LEDEBURITA: mezcla eutctica de austenita y cementita. Contiene 4.3% de carbono.
* FERRITA: es el nombre dado a la solucin slida . Es una solucin slida intersticial de una pequea cantidad de carbono (hasta) 0.008% C a temperatura ambiente en hierro (BCC). Es la estructura ms suave. * PERLITA: mezcla eutectoide que contiene 0.8% de C. Es una mezcla muy fina de ferrita y cementita
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CLASIFICACIN DE LOS ACEROSCLASIFICACIN DE ACERO POR SU COMPOSICIN QUMICA: Acero al carbono Se trata del tipo bsico de acero que contiene menos del 3% de elementos que no son hierro ni carbono. Acero de alto carbono El Acero al carbono que contiene mas de 0.5% de carbono. Acero de bajo carbono Acero al carbono que contiene menos de 0.3% de carbono. Acero de mediano carbono Acero al carbono que contiene entre 0.3 y 0.5% de carbono. Acero de aleacin Acero que contiene otro metal que fue aadido intencionalmente con el fin de mejorar ciertas propiedades del metal. Acero inoxidable Tipo de acero que contiene mas del 15% de cromo y demuestra excelente resistencia a la corrosin. CLASIFICACIN DEL ACERO POR SU CONTENIDO DE CARBONO: - Aceros Extrasuaves: el contenido de carbono varia entre el 0.1 y el 0.2 % - Aceros suaves: El contenido de carbono esta entre el 0.2 y 0.3 % - Aceros semisuaves: El contenido de carbono oscila entre 0.3 y el 0.4 % - Aceros semiduros: El carbono esta presente entre 0.4 y 0.5 % - Aceros duros: la presencia de carbono varia entre 0.5 y 0.6 % - Aceros extraduros: El contenido de carbono que presentan esta entre el 0.6 y el 07 %
Clasificacin de los aceros
ACEROS DE MUY BAJO % DE CARBONO (DESDE SAE 1005 A 1015) Se utilizan para embutidos profundos por sus buenas cualidades de deformacin y terminacin superficial, soldadura Su maquinabilidad se mejora mediante el estirado en fro. ACEROS DE BAJO % DE CARBONO (DESDE SAE 1016 A 1030) Este grupo tiene mayor resistencia y dureza, disminuyendo su deformabilidad. Son los comnmente llamados aceros de cementacin. temple depende del % de C. ACEROS DE MEDIO % DE CARBONO (DESDE SAE 1035 A 1053) Estos aceros son seleccionados en usos donde se necesitan propiedades mecnicas ms elevadas y frecuentemente llevan tratamiento trmico de endurecimiento. Se utilizan en amplia variedad de piezas sometidas a cargas dinmicas. ACEROS DE ALTO % DE CARBONO (DESDE SAE 1055 A 1095) Se usan en aplicaciones en las que es necesario incrementar la resistencia al desgaste y altas durezas que no pueden lograrse con aceros de menor contenido de C.
Clasificacin de las fundicionesFundicin gris Fundicin maleable Fundicin nodular Fundicin blanca Fundicin endurecida Fundicin aleada
REACCIN EUTECTOIDEREACCIN EUTECTICA
Reaccin eutctica
PREDOMINIO DE FASES REACCION EUTECTOIDE
REACCION EUTECTOIDE
REACCION EUTECTOIDE
MICROESTRUCTURA DE UN ACERO EUTECTOIDEMicroestructura de un acero eutectoide enfriado lentamente. Perlita eutecoide , la fase oscura es cementita y la blanca ferrita Atacado con picral Aumento 650 x
REACCIONES HIPO E HIPEREUTECTOIDES0.77% C Te= 727 C
A3
Acm
0.0218 Hipoeutectoide 0.77
A1 = 727CHipereutectoide
MICROESTRUCTURA PARA ALEACIONES HIPOEUTECTOIDES
MICROESTRUCTURA ACERO HIPOEUTECTOIDEMicroestructura de un acero hipo eutectoide con 0,35% de C enfriado lentamente. El constituyente blanco es ferrita y el oscuro es perlita. Atacado con Nital Aumento 500 x
MICRO ESTRUCTURA PARA ALEACIONES HIPEREUTECTOIDES
MICROESTRUCTURA ACERO HIPEREUTECTOIDEMicroestructura de un acero hiper eutectoide con 1,2% de C enfriado lentamente. El constituyente blanco es cementita pro eutectoide que se formo en los limites de grano de la austenita y el resto es perlita laminar. Atacado con Picral Aumento 1000 x
EJERCICIO
REGLA DE LA PALANCA
Longitud de la isoterma opuesta al lquido X 3 X1 % de lquido = = Longitud total de la isoterma X3 X2
Longitud de la isoterma opuesta al slido .
X1 X2
% de slido = = Longitud total de la isoterma X3 X2
ISOTERMA
GRACIAS POR SU ATENCIN
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