ciencia de los materiales diagrama hierro carbono

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DIAGRAMA HIERRO CARBONO
Nilson Ortega, Cesar Josa
[email protected]
Corporación Universitaria Autónoma de Nariño
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Resumen
En el contenido programático de ciencia de los materiales
tratamos el tema diagrama hierro carbono, especificando que
es uno de los temas mas importantes de esta materia ya que el
ingeniero mecánico le es dispensable conocer las propiedades
mecánicas de los materiales siendo así el acero una aleación
de hierro carbono que sin duda alguna será el material mas
trabajado por el ingeniero. El acero se encuentra formado por
hierro y carbono y también existen varias clases de acero
dependiendo sus contenidos en carbono y hierro. En el
diagrama hierro carbono se deduce que en condiciones de
calentamiento y enfriamiento relativamente lentas representa
cambios de equilibrio .y muy importante saber que el hierro es
distinto de otros materiales por ser un material alotrópico.
INTRODUCCIÓN
Es importante tener en cuenta que la aleación de acero es una
mezcla producto de la unión entre hierro y carbono.
El diagrama hierro carbono representa las transformaciones
que resisten los aceros al carbono con la temperatura,
aceptando que el calentamiento o enfriamiento en el momento
de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los
procesos de homogeneización
tienen tiempo para
completarse. El diagrama se obtiene experimentalmente
identificando los puntos críticos es decir temperaturas a las
que se producen las sucesivas transformaciones por varios
métodos
OBJETIVOS
a)
Objetivo general: Conocer teóricamente la
representación del diagrama hierro carbono.
b)
Objetivos específicos

Investigar los diferentes conceptos del
diagrama hierro carbono.

Utilizar los diferente medios de
investigación; libros ,internet
II. DIAGRAMA HIERRO CARBONO
Por lo general, el acero es una combinación de hierro-carbono
con diferentes proporciones que puede llegar a un 2% de
carbono. Sin embargo la mayoría de aceros contienen menos
de un 0.5% de carbono, aunado a esto, contiene agregados e
impurezas naturales como fósforo y azufre.
La adición de elementos de aleación al hierro influye en las
temperaturas en las se producen las transformaciones
alotrópicas. Cabe resaltar, entre estos elementos, al carbono.
En teoría, el diagrama hierro-carbono representa unas
condiciones metastables, pero en condiciones de
calentamiento y enfriamiento relativamente lentas, representa
cambios de equilibrio.
Se observa en el diagrama tres líneas horizontales que indican
reacciones isotérmicas. La parte del diagrama situada en el
ángulo superior izquierdo de la figura se denomina región
delta. En ella se reconocerá la horizontal correspondiente a la
temperatura de 1493ºC como la típica línea de una reacción
peritéctica.
La máxima solubilidad del carbono en el hierro delta (de red
cúbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C, mientras que el
Fe gamma (de red cúbica centrado en las caras) disuelve al
carbono en una proporción mucho mayor. En cuanto al valor
industrial de esta región es muy pequeño ya que no se efectúa
ningún tratamiento térmico en este intervalo de temperaturas.
La siguiente línea horizontal corresponde a una temperatura de
1129ºC, esta temperatura es la de solidificación del eutéctico.
La mezcla eutéctica, por lo general, no se ve en el
microscopio, debido a que a en temperatura ambiente la fase
gamma no es estable y experimenta transformaciones durante
el enfriamiento.
En cuanto, a la última línea horizontal, se presenta a los
722ºC, esta línea corresponde a la temperatura de formación
del eutectoide, y al alcanzarse en un enfriamiento lento la fase
gamma desaparece.
El carbono suele dividirse en el diagrama de hierro-carbono en
dos partes: una que comprende las aleaciones con menos del 2
% de carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por las
aleaciones con más de un 2 % de carbono, las cuales se llaman
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fundiciones. A su vez, la región de los aceros se subdivide en
otras dos: una formada por los aceros cuyo contenido en
carbono es inferior al correspondiente a la composición
eutectoide (0,77 %C) los llamados aceros hipoeutectoides, y la
otra compuesta por los aceros cuyo contenido se encuentra
entre 0,77 y 2 %, se conocen por aceros hipereutectoides.
Según el porcentaje de carbono, los aceros se clasifican en:
VI CONCLUSIONES

El diagrama de hierro carbono es el mapa que indica
cómo, cuándo y en qué condiciones debe realizarse
un tratamiento térmico y los resultados que deben
esperarse del mismo.

A partir del diagrama se podrá distinguir el tipo de
componente mayoritario que tendrá la aleación en
función de la temperatura y del contenido de
carbono; conocidos los componentes pueden
predecirse entonces las propiedades que tendrá la
aleación

El carbono es el elemento de aleación capaz de hacer
variar más profundamente las propiedades del hierro,
aún encontrándose en la aleación en una proporción
muy pequeña. Resulta así que, convertido el carbono
en el elemento de aleación más importante, el
diagrama
hierro carbono logra una asombrosa
importancia en el estudio y utilización de las distintas
aleaciones del hierro.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado
líquido.
-De bajo carbono: % < 0.3
-De medio carbono: 0.3 < % < 0.7
-De alto carbono: 0.7< % < 1.7%
Desde el punto de vista de su composición, los aceros se
pueden clasificar en dos grandes grupos:
 Aceros al carbono: formados principalmente por
hierro y carbono
 Aceros aleados: Contienen, además del carbono
otros elementos en cantidades suficientes como
para alterar sus propiedades (dureza, puntos
críticos, tamaño del grano, templabilidad,
resistencia a la corrosión)
Con respecto a su composición, puede ser de baja o alta
aleación y los elementos que puede contener el acero pueden
ser tanto deseables como indeseables, en forma de impurezas.
RECONOCIMIENTO
RECONOCIMIENTO AL PROFESOR JORGE NEGRET POR LA
EXPLICACIÓN DADA SOBRE EL DIAGRAMA HIERRO
DEFORMACIÓN
DIAGRAMA HIERRO CARBONO
REFERENCIAS
HTTP://WWW.UAM.ES/DOCENCIA/LABVFMAT/LABVFMAT/PRACT
ICAS/PRACTICA4/FASES%20DEL%20ACERO.HTM
Fig1.Muestra el diagrama hierro carbono