2. Introduccin
El diagrama de hierro carbono consta de una serie de elementos que
a continuacin se le presentan como estn ubicados: en su lado
derecho esta los grados de temperatura en las que puede alcanzar el
hierro y en su lado inferior esta los porcentajes de carbono.
En este diagrama podemos ver los procesos que pasa el hierro antes
de ser fundido a 1536 C los procesos se conocen como , y
A) El diagrama de hierro carbono nos sirve para saber donde se
funden los metales.
B) Con el diagrama sabemos que porcentaje de carbono tiene cada
metal.
3. Las aleaciones hierro-carbono pertenecen al tipo de aleaciones
que forman una composicin qumica.
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:
1. Fe-Fe3C (metalestable); este sistema comprende aceros y
fundiciones blancas, o sea, las aleaciones con el carbono ligado,
sin carbono libre (grafito).
2. Fe-C (estable); este sistema expone el esquema de formacin de
las estructuras en las fundiciones grises y atruchadas donde el
carbono se encuentra total o parcialmente en estado libre
(grafito).
4. La clasificacin de las aleaciones frreas segn el contenido en
carbono comprende tres grandes grupos:
Hierro: < 0.008% C
Acero: 0.0008% < C < 2.11 %
Fundicin:> 2.11% C
5. Las fases en las que se puede encontrar la aleacin
Hierro-Carbono dentro del diagrama de equilibrio son:
Ferrita: solucin slida de Fe-, con composicin mxima del 0,025% de C
a 723 C y de 0,008% a temperatura ambiente.
Austenita, solucin slida de Fe-, con composicin mxima del 2% de C,
a 1130C
Cementita, compuesto definido con formula CFe3 de estructura
ortorrmbica, compuesto por 6,67% de C y 93.33% de Fe. Es magntica
hasta los 210 C.
Perlita, constituyente compuesto por un 86,5% de Ferrita y 13,5% de
Cementita, de estructura laminar.
Ledeburita, constituyente eutctico con composicin 4,3% de Carbono y
95,7% de Hierro.
6. Cementita: Es el carburo de hierro Fe3C con un contenido fijo de
carbono del 6,67%. No tiene propiedades metlicas. La cementita es
muy dura y frgil
Cuando la temperatura baja hasta 723 C el hierro sufre un cambio
alotrpico y su red se transforma en cbica centrada en el cuerpo
(BCC), que no acepta apenas tomos de carbono en su seno; entonces
el hierro se denomina ferrita o hierro-.
Es relativamente blanda dctil y magntica.
7. PERLITA
Esta compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita.
Microestructura formada por capas o lminas alternas de las dos
fases ( y cementita) durante el enfriamiento lento de un acero a
temperatura eutectoide. Se le da este nombre porque tiene la
apariencia de una perla al observarse microscpicamente a pocos
aumentos.
Austenita:
Este es el constituyente ms denso de los aceros, y est formado por
la solucin slida, por insercin, de carbono en hierro gamma. La
proporcin de C disuelto vara desde el 0 al 1.76%, correspondiendo
este ltimo porcentaje de mxima solubilidad a la temperatura de 1130
C.
8. LEDEBURITA
La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las
fundiciones. Se forma al enfriar una fundicin lquida de carbono (de
composicin alrededor del 4.3% de C) desde 1130C, siendo estable
hasta 723C, descomponindose a partir de esta temperatura en ferrita
y cementita
9. Nomenclatura
Fe3
Ferrita o Hierro Alfa
Perlita
Cementita
Austenita
10. Temp
% C
11. Temp C
1539
1130
910
723
% C
.89
1.76
4.3
6.67
12. Temp C
Ferrita + austenita
910
723
Ferrita
% C
.89
1.76
4.3
6.67
13. Temp C
Austenita + Cementita
1130
910
723
Perlita
+ Cementita
% C
.89
1.76
4.3
6.67
14. Temp C
Austenita
+
Ledeburita
+
Cementita
1130
Austenita
Cementita
Ledeburita
910
723
Perlita
Cementita
Ledeburita
Perlita
+
Ledeburita
+
Cementita
% C
.89
1.76
4.3
6.67
15. Temp C
Austenita
+
Liquido
1539
Austenita
1130
910
723
% C
.89
1.76
4.3
6.67
16. Temp C
Liquido
+
Cementita
Liquido
1539
1539
Solido
+
Liquido
1130
1130
Ledeburita
+
Cementita
910
910
723
723
% C
.89
1.76
4.3
6.67
17. Temp C
1539
1539
1130
1130
910
910
723
723
Los aceros hipereutectoides
Los aceros eutectoides
% C
.77
2.11
4.3
6.67
FUNDICIONES
18. Aceros
Fundiciones
19. Los aceros eutectoides son aquellos en los que la fase
austentica slida tiene composicin del eutectoide 0.77 %
Microestructuraperltica de un acero eutectoide mostrando lminas
alternas de ferrita-
(fase clara) y cementita (fase oscura)
Representacin esquemtica de la
microestructura de un acero eutectoide (0.77%)
20. Los aceros hipereutectoides son aquellos en los que la fase
austentica slida tiene un
contenido en carbono entre 0.77 y 2.11 %.
Fotomicrografa de un acero con el 0.38 % C, microestructura
constituida por perlita y ferrita proeutoctoide
Representacin esquemtica de las
microestructuras de un acero hipoeutectoide
21. Tipos de Aceros
Aceros bajos en carbono. Constituye la mayor parte de todo el acero
fabricado. Contienen
menos del 0.25 % en peso de C
La microestructura consiste en ferrita y perlita
Son relativamente
blandos y poco resistentes pero con extraordinaria ductilidad y
tenacidad
Son de fcil mecanizado,
soldables y baratos.
Se utilizan para fabricar vigas, carroceras de automviles, y lminas
para tuberas edificios y puentes.
22. Aceros medios en carbono. Contienen entre el 0.25 y 0.60 % en
peso de C.
Estos aceros
pueden ser tratados trmicamente mediante austenizacin, temple y
revenido para mejorar las
propiedades mecnicas.
Son ms resistentes que los aceros bajos en carbono pero menos
dctiles y maleables.
Se suelen utilizar para fabricar cinceles, martillos, cigeales,
pernos, etc.
23. Aceros altos en carbono.
Son ms
duros y resistentes (y menos dctiles) que los otros aceros al
carbono.
Generalmente contienen entre el 0.60 y 1.4 % en peso de C.
Casi siempre se utilizan con
tratamientos de templado y revenido que lo hacen muy resistentes al
desgaste y capaces de adquirir
la forma de herramienta de corte.
Por ejemplo, cuchillos, navajas, hojas de
sierra, brocas para cemento, corta tubos, troqueles, herramientas
de torno, muelles e hilos e alta
resistencia.
24. Fundiciones
La fundicin gris tiene un contenido en carbono entre 2.5 y 4.0 % y
de silicio entre 1 y 3 %.
Desde un
punto de vista mecnico las fundiciones grises son comparativamente
frgiles y poco resistentes a la
traccin.
El grafito suele aparecer como escamas dentro de una matriz de
ferrita o perlita
Es uno de los materiales metlicos ms baratos.
Se utiliza en bloque de motores, tambores de
freno, cilindros y pistones de motores.
25. La fundicin dctil o esferoidal se consigue aadiendo pequeas
cantidades de magnesio y
cerio a la fundicin gris en estado lquido.
No es frgil y tiene propiedades mecnicas similares a las de los
aceros. Presenta una mayor
resistencia a la traccin que la fundicin gris.
Se suele utilizar para la fabricacin de vlvulas y
engranajes de alta resistencia, cuerpos de bomba, cigeales y
pistones.
26. La fundicin blanca contienen poco carbono y silicio (< 1%) y
se obtienen por enfriamiento
rpido.
Generalmente la fundicin blanca se obtiene como producto de partida
para
fabricar la fundicin maleable.
Su aplicacin se limita
a componentes de gran dureza y resistencia al desgaste y sin
ductilidad como los cilindros de los trenes de laminacin.
27. Normalizado
El normalizado es un tratamiento trmico que se emplea para dar al
acero una estructura y unas caractersticas tecnolgicas que se
consideran el estado natural o inicial del material que fue
sometido a trabajos de forja, laminacin o tratamientos defectuosos.
Se hace como preparacin de la pieza para el temple.
El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados
centgrados por encima de la temperatura crtica superior, tanto para
aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y
mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la
transformacin completa en austenita
28. Recocido
El recocido es el tratamiento trmico que, en general, tiene como
finalidad una temperatura que permita obtener plenamente la fase
estable a falta de un enfriamiento lo suficientemente lento como
para que se desarrollen todas las reacciones completas.
Se emplea para ablandar metales y ganar tenacidad, generalmente
aceros.
Se obtienen aceros ms mecanizables.
Evita la acritud del material.
La temperatura de calentamiento est entre 600 y 700C.
El enfriamiento es lento.
29. integrantes
Montes Tenorio Crys
Valdez Reyes Herolinda
