Austenita

AUSTENITA
Aleixo Rivera Sardiña
La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono.
En el caso del hierro puro, es estable a temperaturas que oscilan entre los 900 y 1400º C.
La estructura de la austenita es de tipo cúbica centrada en las caras, donde se diluyen en
solución sólida los átomos de carbono en los intersticios. Sin embargo esta dilución no carece
de límites, sino que llega a un máximo, como se puede apreciar en cualquier diagrama Fe-C.
Ateniéndonos a dicho diagrama, la solubilidad máxima de la austenita es de aproximadamente
el 2.0%. La estructura de la austenita permite una mejor difusión con el carbono, acelerando
los procesos de carburación del acero. Por definición, los aceros contienen menos del 2.0% de
carbono y pueden tener disuelto el carbono completamente a altas temperaturas. La austenita
deja de ser estable a temperatura ambiente, excepto en aceros fuertemente aleados como
algunos inoxidables.
En cuanto a sus propiedades mecánicas, la austenita es blanda y dúctil (resistencia a la
tracción de 105 kg/mm2 con un alargamiento de hasta el 60% en los casos más favorables,
con una resiliencia de hasta 25 kg/mm2), donde las operaciones de forja y laminado de aceros
se efectúan a aproximadamente 1100º C, cuando la fase austenita es estable. Su dureza en la
escala Brinell es de 300. Otra propiedad, no mecánica, es el magnetismo. A diferencia de la
ferrita, la austenita no es ferromagnética. Como propiedad que la diferencia del resto de
constituyentes, la densidad de la austenita es la mayor.
La presencia de elementos gammágenos como manganeso y níquel tiende a favorecer la
estabilidad de la fase gamma, trasladándose las temperaturas criticas hacia zonas inferiores.
Así, como se dejo intuir antes, en aceros aleados de determinada manera puede darse que el
acero sea austenítico a temperatura ambiente (aceros Hadfield, por ejemplo).
En cuanto a su aspecto microscópico (imagen), se puede decir que al no poder ser
atacada con nital, se disuelve en agua regia con glicerina, apareciendo granos poligonales
frecuentemente maclados. En esta situación aparecen las denominadas banderas, donde la luz
es reflejada de distinta manera e intensidad. En aceros templados, puede aparecer junto con la
martensita. Si queremos conocer a ciencia cierta si lo que tenemos es una estructura
austenítica, la forma más sencilla y efectiva de hacerlo es someter la pieza a la acción de un
campo magnético y ver como se comporta la pieza en cuestión.
Otro estudio acerca de la austenita y de gran importancia, es la evolución isoterma de
ésta, en el cual se mide la descomposición en función del tiempo transcurrido. Generalmente,
la austenita no es estable más que a temperatura elevada, por lo que para obtenerla es
necesario un calentamiento hasta la zona de estabilidad. Durante el enfriamiento, y
dependiendo de las condiciones (tiempo, velocidad,…) se obtendrán distintas estructuras o
productos. Más concretamente, existen tres transformaciones, las Ar’ y Ar’’ de tipo
“germinación y crecimiento” y la Ar’’’, completamente diferente y que se produce sin
difusión de carbono. Consecuentemente, las estructuras micrográficas y las propiedades
físicas cambian de manera progresiva.
Para reflejar estos cambios, existen los diagramas TTT, que resumen el proceso de la
transformación isoterma de la austenita al enfrentar en una gráfica la temperatura y el tiempo.
Con ellas se puede saber la naturaleza del producto obtenido, así como su dureza.
La austenita y su transformación isoterma están relacionadas con muchos procesos de
tratamiento de materiales, algunos de ellos tan conocidos e importantes como el temple,
donde se busca que a partir de austenita por medio de un enfriamiento se consiga una
estructura martensítica, dura y resistente. Sin embargo, esto ya es objeto de otro tipo de
estudios y trabajos más en profundidad acerca del tema.
BIBLIOGRAFÍA
Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales (2ª Edición). William F. Smith.
Editorial Mc-Graw-Hill. Madrid, 1993.
Ciencia de Materiales. Ensayos, teoría, tratamientos (13ª Edición). Pedro Coca
Cebollero y Juan Rosique Jiménez. Ediciones Pirámide, Madrid, 1995.
Metalotecnia. Víctor M. Blázquez, Pedro Cobo, Rafael Gamboa, J. Antonio Puebla,
Ángel Varela. Madrid, 1991.
http://es.wikipedia.org/wiki/Austenita
http://www.utp.edu.co/~publio17/aceros.htm#austenita