Cementita

Lacementitaes un constituyente de los aceros, y otras aleaciones frreas como las fundiciones blancas, que aparece cuando el enfriamiento de la aleacin sigue el diagramametaestableFe-Fe3C en vez de seguir el diagrama estable hierro-grafito. La cementita tiene un 6,67% en peso de carbono, y es un compuesto intermetlico de insercin. Si bien la composicin qumica de la cementita es Fe3C, laestructura cristalinaes del tipo ortorrmbica con 12 tomos de hierro y 4 tomos de carbono por celda.Propiedades fsicas[editar]La cementita es muydura, de hecho es el constituyente ms duro de los aceros al carbono, con una dureza de 68HRc. La cementita destaca por ser un constituyentefrgil, con alargamiento nulo y muy poca resiliencia. Su temperatura de fusin es de 1227C. como la cementita es muy dura y frgil no es posible utilizarla para operaciones de laminado o forja debido a su dificultad para ajustarse a las concentraciones de esfuerzos.Todas las aleaciones Fe-C que solidifican segn el diagrama metaestable, entre ellas todos los aceros, tienen como nicas fases ferrita y cementita en estado de recocido. La cementita puede aparecer como microconstituyente, o junto a la ferrita formando un microconstituyente distinto a la ferrita o a la cementita llamadoperlita.Observacin al microscopio[editar]Existen diferentes formas de observar la cementita de una aleacin en un microscopio de reflexin. Los reactivos ms utilizados son el picrato sdico alcalino en caliente y el NITAL-3. El primero obscurece completamente a la cementita, mientras que el segundo solo ataca al borde de grano de la cementita dejando el ncleo blanco.Se trata de una fase soluble en estado slido que puede hacerse desaparecer mediante un tratamiento trmico adecuado (recocido de grafitizacin).

Ferrita

Enmetalurgia, laferritaohierro- (alfa)es una de las estructuras cristalinas delhierro. Cristaliza en elsistema cbicocentrado en el cuerpo (BCC) y tiene propiedadesmagnticas. Se emplea en la fabricacin deimanespermanentes aleados concobaltoybario, en ncleos de inductancias y transformadores connquel,zincomanganeso, ya que en ellos quedan eliminadas prcticamente lasCorrientes de Foucault.Propiedades fsicas[editar]Las ferritas son materialescermicosferromagnticos(slo la alfa), compuestos porhierro,boroybario,estroncioomolibdeno.Las ferritas tienen una altapermeabilidad magntica, lo cual les permite almacenarcampos magnticoscon ms fuerza que el hierro. Las ferritas se producen a menudo en forma de polvo, con el cual se pueden producir piezas de gran resistencia ydureza, previamente moldeadas por presin y luego calentadas, sin llegar a latemperatura de fusin, dentro de un proceso conocido comosinterizacin. Mediante este procedimiento se fabrican ncleos paratransformadores,inductores/bobinas y otroselementos elctricosoelectrnicos.Usos[editar]

Dos ejemplos de ferritas empleadas comofiltros pasa bajoen cables elctricos.Los primerosordenadoresestaban dotados dememoriasque almacenaban sus datos en forma decampo magnticoenncleos de ferrita, los cuales estaban ensamblados en conjuntos de ncleos de memoria.El polvo de ferrita se usa tambin en la fabricacin decintas para grabacin; en este caso, el material es trixido de hierro. Otra utilizacin comn de los ncleos de ferrita es su uso en multitud de cables electrnicos para minimizar las interferencias electromagnticas (EMI). Se disponen en alojamientos deplsticoque agarran el cable mediante un sistema de cierre. Al pasar el cable por el interior del ncleo aumenta laimpedanciade la seal sin atenuar lasfrecuenciasms bajas. A mayor nmero de vueltas dentro del ncleo mayor aumento, por eso algunos fabricantes presentan cables con bucles en los ncleos de ferrita.Este polvo de ferrita es utilizado tambin como tner magntico deimpresoras lser, pigmento de algunas clases de pintura, polvo de inspeccin magntico (usado ensoldadura),tinta magnticapara imprimirchequesycdigos de barrasy, a su vez, con dicho polvo y la adicin de un fluido portador (agua,aceite vegetalo mineral o de coche) y un surfactante otensoactivo(cido oleico,cido ctrico, lecitina de soja) es posible fabricarferrofluidocasero

PerlitaPara otros usos de este trmino, vasePerlita (desambiguacin).

Microestructura de la perlitaSe denominaperlitaa la microestructura formada por capas olminasalternas de las dos fases (ycementita) durante el enfriamiento lento de unaceroatemperaturaeutectoide. Se le da este nombre porque tiene la apariencia de unaperlaal observarse microscpicamente a pocos aumentos.Propiedades fsicas[editar]La perlita aparece en granos denominados "colonias"; dentro de cada colonia las capas estn orientadas esencialmente en la misma direccin y esta direccin vara de una colonia a otra. Las capas delgadas claras son deferrita, y lacementitaaparece como capas delgadas ms oscuras. La mayora de las capas de cementita son tan delgadas que los lmites de fases adyacentes no se distinguen.Enfriando laaustenitacon una concentracin intermedia decarbono, se transforma en fase ferrita, con un contenido de carbono inferior, y en cementita, con un porcentaje muy superior de carbono. Lostomosde carbono necesitan difundir para segregar selectivamente. Los tomos de carbono difunden de la regin ferrtica a las capas de cementita para conseguir la concentracin del 0,77% en peso de C y la perlita se propaga, a partir de los lmites de grano al interior de los granos austenticos. La perlita forma lminas porque los tomos de carbono necesitan difundir la distancia mnima dentro de su estructura.Hay dos tipos de perlita: Perlita fina: dura y resistente. Perlita gruesa: menos dura y msdctil.La razn de este comportamiento radica en los fenmenos que ocurren en los lmites de fases ( y cementita). En primer lugar, hay un alto grado de adherencia entre las dos fases en el lmite. Por lo tanto, la resistencia y la rigidez de la fase cementita restringe la deformacin de la fase (ferrita), ms blanda, en las regiones adyacentes al lmite; es decir, la cementita refuerza a la ferrita. Este grado de reforzamiento es ms elevado en la perlita fina porque es mayor la superficie de lmites de fases por unidad de volumen del material. Adems, los lmites de fases sirven de barrera para el movimiento de dislocaciones, del mismo modo que los lmites de grano. En la perlita fina y durante ladeformacin plsticalas dislocaciones deben cruzar ms lmites de fases que en la perlita gruesa. De este modo el mayor reforzamiento y restriccin del movimiento de las dislocaciones en la perlita fina se traducen en mayordurezayresistencia mecnica.La perlita gruesa es ms dctil que la perlita fina a consecuencia de la mayor restriccin de la perlita fina a la deformacin plstica.En aceros[editar]Mecnicamente las perlitas tienen las propiedades intermedias entre la blanda y dctil ferrita y la dura y quebradiza cementita. Los espesores de las capas de ferrita y de cementita tambin influyen en el comportamiento mecnico del material. La perlita fina es ms dura y resistente que la perlita gruesa. Los porcentajes de composicin de la perlita dependen de la concentracin de carbono en el acero.

Austenita

Estructura cristalina de la austenita: El hierro (en gris) est dispuesto en un retculo cbico y en los centros de las caras. mientras que el carbono (en azul) est presente como defecto instersticial.Laaustenita,tambin conocida comoacero gamma ()es una forma de ordenamiento especfica de los tomos dehierroycarbono. Esta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900C a 1400C. Est formado por una disolucin slida del carbono en hierro, lo que supone un porcentaje mximo de C del 2,11% (este valor debe tomarse como referencia, ya que el porcentaje real vara en funcin de otros elementos de aleacin presentes en el acero). La austenita es dctil, blanda y tenaz.Es la forma cbica centrada en las caras (FCC) del hierro. Tambin se le conoce comoausterita.Laestructura cristalinade la austenita es del tipo cbica, de caras centradas, en donde se diluyen en solucin slida los tomos de carbono en los intersticios, hasta un mximo tal como lo muestra el diagrama de fase Fe-C. Esta estructura permite una mejor difusin con el carbono, acelerando as el proceso de carburacin del acero. La solubilidad mxima es slo del 2.11%. Hay que recordar que por definicin losacerosson aquellas alecaciones del diagrama Fe-Fe3C en las que, a la suficiente temperatura, todo el carbono queda disuelto en hierro . Por ello el porcentaje mximo de carbono en un acero, para ser considerado como tal es del 2.11%.La austenita no es estable a temperatura ambiente excepto en algunos aceros inoxidables con altos contenidos de Manganeso (12%) y aceros inoxidables austenticos con contenidos en Nquel alrededor del 8%, ya que el Nquel tiene el efecto de agrandar la regin austentica en el diagrama de fase de hierro al carbono, lo que la hace estable a temperatura ambiente. La austenita es blanda y dctil y, en general, la mayora de las operaciones de forja y laminado de aceros se efecta a aproximadamente los 1100 C, cuando la fase austentica es estable.Finalmente, a diferencia de laferrita, la austenita no esferromagnticaa ninguna temperatura.La austenita recibe su nombre de sirWilliam Chandler Roberts-Austen, metalrgico ingls. Roberts-Austen, que muri en Londres en 1902 a la edad de 59 aos, estudi impurezas en metales puros. Su investigacin y mejoras procesales fueron utilizadas en una variedad de usos y afectaron extensamente al mundo industrializado.

Bainita

Estructura de la bainita mediante micrografa electrnica de rplica. Una aguja de bainita va de la parte inferior derecha al vrtice superior izquierdo y consiste en partculas alargadas decementitadentro de una matriz deferrita. La fase que rodea la aguja baintica es lamartensita.Labainitaes una mezcla de fases deferritaycementitay en su formacin intervienen procesos de difusin.La bainita fue descrita por primera vez por E. S. Davenport y Edgar Bain (de quien recibe su nombre) como "de apariencia similar a lamartensitasin tratamiento derevenido".La bainita forma agujas o placas, dependiendo de la temperatura de transformacin. Los detalles microestructurales de la bainita son tan finos que su resolucin slo es posible mediante el microscopio electrnico. Est compuesta de una matriz ferrtica y de partculas alargadas de cementita. La fase que rodea las agujas esmartensita, a menos que se haga un tratamiento isotermico hasta transformar toda la austenita en bainita.La transformacin baintica tambin depende del tiempo y de la temperatura y se puede representar en un diagrama detransformacin isotrmica, a temperaturas inferiores a las de formacin de la perlita. En los tratamientos isotrmicos realizados entre 540-727C, se formaperlitay entre 215-540C, el producto de transicin es la bainita. Las transformaciones perltica y baintica compiten entre s y slo una parte de una aleacin se puede transformar en perlita o en bainita. La transformacin en otro microconstituyente slo es posible volviendo a calentar hasta formar austenita.Sin embargo, a diferencia de la perlita, laferritay lacementitano estn presentes en formas que dependen de la aleacin y la temperatura de transformacin. La microestructura depende de la temperatura y se distinguen dos morfologas:Bainita superior: Se forma en rangos de temperatura inmediatamenta inferiores a los de perlita. se compone de agujas o bastones de ferrita con cementita entre ellas.Bainita inferior: Se forma a temperatura del orden de la martensita Ms (ligeramente superiores).Se produce preferentemente en transformaciones isotrmicas (austempering), aunque tambin puede hacerlo a enfriamiento continuo y corresponde a una transformacin intermedia entre la que corresponde a perlita y a martensita.ndice[ocultar] 1En Aceros 2Produciendo Bainita 3Vase tambin 4Referencias 5Enlaces externosEn Aceros[editar]

Hierro-carbonodiagrama de fase, mostrando la temperatura y composicin en el puntoeutectoide, a la cul se puede formar la bainita.Los aceros bainticos son ms duros y resistentes que los perlticos porque tienen una estructura ms fina a base de partculas diminutas de cementita en una matriz ferrtica. Por este motivo exhiben una interesante combinacin de resistencia y ductilidad.Produciendo Bainita[editar]Para la produccin de acero baintico, que resulta resistente a la fatiga y al desgaste por rodadura y exento de carburos (muy duros pero pueden ser frgiles). Existen mltiples mtodos: Laminar en caliente el acero con aleantes: 0,05-0,5% C, 1-3% Si o Al, 0,5-2,5% Mg y 0,25-2,5% Cr. El punto de equilibrio del hierro (junto con C e impurezas, C equivalente), en austenta justo antes de la formacin de Martensita. Este acero es refrigerado de manera contnua a su temperatura de laminado, o bien al aire, o por refrigeracin forzada.

Ledeburita

Diagrama de fases del hierro y carbonoEn la produccin de fundiciones, laledeburitasurge cuando el contenido de carbono es de entre 2,06% y 6,67%. La mezclaeutcticade austenita y cementita es 4,3% de carbono, su frmula emprica es (Fe3C: 2Fe), con un punto de fusin de 1147 C. (punto eutctico C) . Su nombre proviene deAdolf Ledebur(1837-1906), metalrgico alemn que la describi en 1882.ndice[ocultar] 1Estructura y propiedades 2Presencia en las aleaciones de hierro y carbono 2.1Hierro 2.1.1Hierros hipoeutcticos 2.1.2Hierros eutcticos 2.1.3Hierros hipereutcticos 2.2Acero ledeburticos 3Enlaces externos 4BibliografaEstructura y propiedades[editar]La ledeburita no es unafase, sino una mezcla de fases:austenitaycementita. Al enfriarse se forma una matriz de cementita Fe3C que contiene glbulos de austenita a 2,11% de carbono. La fase principal se inicia con la nucleacin de la cementita. En la placa de cementita se originada en el lquido eutctico, crecendendritasplanas de austenita. A continuacin se produce un crecimiento relativamente rpido de cristales de las dos fases. Cada una de las fases continua dentro de la misma estructura, es decir, pertenece a la misma cristal.Se hace una distincin entre ledeburita I y ledeburita II. La ledeburita I (justo por debajo de 1147 C) es una microestructura de austenita y cementita, la ledeburita II, a temperatura ambiente, esta formada por cementita con cementita recristalizada secundaria (que se separa de la austenita con la disminucin de la temperatura al enfriarse el metal) yperlita, si el enfriamiento ha sido lento. La perlita se forma por la descomposicin de la austenita eutectoide por debajo de los 727 C. Si el enfriamiento es ms rpido, se pueden desarrollarbainitaen lugar de perlita, y con enfriamiento muy rpido se pueden desarrollarmartensita.La cementita es un compuestometaestable, tiende a descomponerse en ferrita ygrafitosi se espera que "tiempo suficiente"Fe3C + C 3FeSi el enfriamiento de la masa fundida es suficientemente lento, especialmente si contiene elementos de aleacin llamados "grafitisantes" (silicio,cobre,nquel), que no forma ledeburita sino un eutctico al 4,25% de C, compuesto de grafito y austenita con 2,03% en peso de carbono, lafundicin gris, y cuyo punto de fusin es de 1153 CLa ledeburita posee una altadurezayfragilidad. Ledeburita II. Fundicin dura con cristales de Ledeburita. Fundicin dura con cristales de Ledeburita.Presencia en las aleaciones de hierro y carbono[editar]Hierro[editar]La ledeburita se produce en las aleaciones de solo hierro y carbono en el intervalo de concentraciones de carbono del 2% al 6,67%, que corresponde a loshierros fundidos. El mecanismo de formacin en ledeburita hipoeutctica (a la izquierda de la eutctica que corresponde a 4,3% de carbono en el diagrama de hierro-carbono ), eutcticos y hipereutcticas (a la derecha de evtektiki) diferentes planchas.Hierros hipoeutcticos[editar]Tras el enfriamiento, la composicin de la fase del hierro lquido hipoeutctico primero comienza a cristalizar la austenita, por lo que la composicin de la fase lquida comienza a cambiar en la direccin de aumento de la concentracin de carbono (debido a la menor solubilidad del carbono en la austenita). Al llegar al punto eutctico (4,3% de carbono, 1147 C) comienza la cristalizacin eutctica, ledeburita. Durante el enfriamiento adicional de hierro a temperaturas que van desde 1.147 C a 727 C y el carbono se agota austenita asignado cementita secundaria. Cementita secundaria captura de lmite de grano de austenita se fusiona con cementita ledeburita por lo tanto, casi invisible almicroscopio. Con un ligero sobreenfriamiento a continuacin 727 C la austenita por eutectoide de reaccin se transforma en perlita (dividido en ferrita y cementita). Por lo tanto, en un hipoeutctica fundicin blanca, a temperatura ambiente, la ledeburita est presente como componente estructural junto con perlita y cementita secundaria.Hierros eutcticos[editar]Al enfriar, la fase lquida del punto eutctico a una temperatura de 1147 C comienza la cristalizacin simultnea de una mezcla de austenita y cementita, la ledeburita. La austenita ms tarde se descompone en la mezcla de ferrita-cementita (perlita).Hierros hipereutcticos[editar]En el hierro blanco hipereutctica de lquido cristaliza la cementita primaria en forma de agujas planas, a continuacin, se forma la ledeburita. A temperatura ambiente la fundicin blanca contiene dos componentes estructurales: cementita primaria y ledeburita.Acero ledeburticos[editar]Ledeburita no es un tipo de acero como el nivel de carbono es demasiado alto, aunque puede ocurrir como un componente separado en algunos aceros de alto carbono, se encontr en su mayora con cementita o perlita en una gama de hierros fundidos.La ledeburita se pueden formar en aceros cuando primero, el contenido de carbono es suficientemente alto (ms de 0,7% (entre el 1,3% al 1,5%), que corresponde a losaceros para herramientas), y, en segundo lugar, a gran contenido de carburo en los elementos de aleacin (Cr,W,Ti,Mo, etc.) La introduccin de estos elementos de aleacin en grandes cantidades reduce la solubilidad del carbono en la austenita, y en la perlita, que en ciertos casos, conduce a la posibilidad de proporcionar eutctica en contenido de carbono comparativamente bajo. Como ejemplo en losaceros rpidos.

GrafitoGrafito

Grafito

General

CategoraMinerales elementosnativos

Clase1.CB.05a (Strunz)

Frmula qumicaC

Propiedades fsicas

ColorNegro acero y gris

RayaNegra

Lustremetlica, tierra

Transparenciano

Sistema cristalinoHexagonal(6/m 2/m 2/m)

Hbito cristalinoTabular, de seis caras foliada, las masas granulares compactados

ExfoliacinPerfecto en una direccin

FracturaEscamosa, de lo contrario en bruto, cuando no en la divisin

Dureza1-2 (Mohs)

TenacidadEscamas finas flexibles y quebradizas

Densidad2,09 a 2,23 g/cm

ndice de refraccinOpaco

PleocrosmoNo

SolubilidadFundidoNi

Magnetismodiamagntico

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Elgrafitoes una de las formasalotrpicasen las que se puede presentar elcarbonojunto aldiamante, losfulerenos, losnanotubosy elgrafeno. Apresin atmosfricay temperatura ambiente es ms estable el grafito que eldiamante, sin embargo la descomposicin del diamante es tan extremadamente lenta que slo es apreciable aescala geolgica.Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el ao 1789 y el trmino grafito deriva delgriego (graphein) que significa escribir. Tambin se denomina plumbagina y plomo negro.El grafito se encuentra enyacimientosnaturales y se puede extraer, pero tambin se produce artificialmente. El principal productor mundial de grafito esChina, seguido deIndiayBrasil.ndice[ocultar] 1Estructura 2Propiedades 3Aplicaciones 4Compuestos de intercalacin de grafito 5Otras formas relacionadas 6Referencias 7Enlaces externosEstructura[editar]

Estructura atmica del grafito.En el grafito lostomosdecarbonopresentanhibridacinsp2, esto significa que forma tresenlaces covalentesen el mismo plano a unngulode 120 (estructurahexagonal) y que un orbital perpendicular a ese plano quede libre (estos orbitales deslocalizados son fundamentales para definir el comportamiento elctrico del grafito). El enlace covalente entre los tomos de una capa es extremadamente fuerte, sin embargo las uniones entre las diferentes capas se realizan porfuerzas de Van der Waalse interacciones entre los orbitales , y son mucho ms dbiles.Se podra decir que el grafito est constituido por capas degrafenosuperpuestas.Esta estructura laminar hace que el grafito sea un material marcadamenteanistropo.Al igual que el diamante, el grafito est constituido exclusivamente por tomos de carbono, pero con una estructura cristalina particular. Tanto el grafito como el diamante son formas alotrpicas del carbono, de entre las mltiples que son posibles. El grafito, como el diamante, es un mineral semimetlico. Se conocen procesos mediante los cuales el grafito puede convertirse en diamante mediante el uso de muy elevadas presiones y temperaturas, pero esos mtodos son de un coste superior al valor de mercado de los diamantes que se obtendran, por lo que el hecho apenas se ha aprovechado comercialmente excepto para fabricar microdiamantes empleados en herramientas especiales.Propiedades[editar]El grafito es de color negro con brillo metlico,refractarioy seexfoliacon facilidad. En la direccinperpendiculara las capas presenta unaconductividadde la electricidad baja y que aumenta con latemperatura, comportndose pues como unsemiconductor. A lo largo de las capas la conductividad es mayor y aumenta proporcionalmente a la temperatura, comportndose como unconductorsemimetlico. Aunque tanto el grafito como el diamante estn formados exclusivamente por tomos de carbono, el grafito es muy blando y opaco, mientras que el diamante es el mineral ms duro segn laescala de Mohsy adems deja pasar la luz a su travs, debindose estas marcadas diferencias fsicas exclusivamente a las diferentes redes cristalinas o retculos sobre las que se disponen los tomos de carbono en el grafito (tomos de carbono en los vrtices de prismas hexagonales) y en el diamante (la red cristalina est hecha de tetraedros regulares cuyos vrtices son tomos de carbono).Aplicaciones[editar] Se utiliza para hacer la mina de los lpices. El grafito se emplea en ladrillos,crisoles, etc. Al deslizarse las capas fcilmente en el grafito, resulta ser un buenlubricanteslido. Se utiliza en la fabricacin de diversas piezas en ingeniera, comopistones, juntas, arandelas,rodamientos, etc. Este material es conductor de la electricidad y se usa para fabricarelectrodos. Tambin tiene otras aplicaciones elctricas, como los carbones de unmotor, que entran en contacto con el colector. Se emplea enreactores nucleares, comomoderadoresyreflectores. El grafito mezclado con una pasta sirve para fabricarlpices. Es usado para crear discos de grafito parecidos a los dediscos vinilosalvo por su mayor resistencia a movimientos bruscos de las agujas lectoras. Se puede crearGrafeno, material de alta conductividad elctrica y trmica, futuro sustituto delsilicioen la fabricacin dechips. Se emplea en la fabricacin de carretes y caas de pesca.Compuestos de intercalacin de grafito[editar]Distintas molculas o iones pueden penetrar en las capas del grafito. Por ejemplo el potasio puede ceder un electrn al grafito, quedando el ion de potasio, K, entre las capas. Este electrn contribuye a aumentar la conductividad que presentaba el carbono.Se pueden preparar diferentes compuestos de intercalacin con distintas estequiometras y distintas especies. En algunos casos la conductividad resultante es mayor, como en el caso del potasio, y es lo que ocurre generalmente, pero en otros, como por ejemplo con flor, es menor.

MartensitaMartensitaes el nombre que recibe la fase cristalinaBCC, en aleaciones ferrosas. Dicha fase se genera a partir de una transformacin de fases sin difusin, a una velocidad que es muy cercana a la velocidad del sonido en el material.Por extensin se denominan martensitas todas las fases que se producen a raz de una transformacin sin difusin de materiales metlicos.Se llama martensita en honor almetalrgicoalemnAdolf Martens(1850-1914).ndice[ocultar] 1Generalidades 2En aceros 3Vase tambin 4BibliografaGeneralidades[editar]La transformacin martenstica no slo ocurre en elacero, sino que otros sistemas de aleacin se caracterizan por experimentar transformaciones sin difusin.Ya que la transformacin martenstica no implica difusin, ocurre casi instantneamente; los granos martensticos se nuclean y crecen a velocidad muy alta: A lavelocidad del sonidodentro de la matriz austentica. De este modo, a efectos prcticos, la velocidad de transformacin de la austenita es independiente del tiempo.La estructura de la martensita tiene la apariencia de lminas o de agujas(variantes). La fase blanca es austenita que no se transforma durante el temple rpido. La martensita tambin puede coexistir con otros constituyentes, como laperlita.El enfriamiento rpido (otemple) del acero austenizado, hasta temperatura prxima a la ambiental, origina otro microconstituyente denominadomartensita, que resulta como una estructura de no equilibrio de la transformacin sin difusin de laaustenita. Se puede considerar un producto de transformacin competitivo con laperlitao labainita. La transformacin martenstica tiene lugar a velocidades de temple muy rpidas que dificultan ladifusindel carbono. Si hubiera difusin se formaran las fases ferrita y cementita.La transformacin martenstica no es bien conocida. Sin embargo, gran nmero de tomos se mueven de modo cooperativo, lo que representa pequeos desplazamientos de un tomo respecto a sus vecinos. Esta transformacin significa que la austenita CCC experimenta una transformacin polimrfica a la martensita tetragonal centrada en el cuerpo (TCC). La celdilla unidad de esta estructura cristalina es un cubo, alargado en una de sus tres dimensiones, centrado en el cuerpoBCC; esta estructura es diferente de la ferrita CC. Todos los tomos de carbono permanecen como solutos intersticiales en la martensita y constituyen unadisolucinslida sobresaturada capaz de transformarse rpidamente en otras estructuras si se calienta a temperaturas que implican una apreciable velocidad de difusin. La mayora de los aceros retienen la estructura martenstica casi indefinidamente a temperatura ambiente.Con un tratamiento mecnico adecuado la estructura puede presentar una sola variante. Un caso particular son las aleaciones martensticas ferromagnticas, con interesantes propiedades al aplicarles uncampo magntico(magnetoestriccin,Villary effect).En aceros[editar]Los aceros con microestructura martenstica son los ms duros y mecnicamente resistentes, pero tambin los ms frgiles y menosdctiles. Ladurezade estos aceros depende del contenido encarbono; aun as, son ms tenaces que los aceros perlticos. La martensita es una solucin slida sobresaturada de carbono y austenita

Fundicin blancaLafundicin blancaes aquella en la que todo elcarbonoest combinado bajo la forma decementita. Se distinguen por que al fracturarse presenta un color blanco brillante. Es un tipo defundicinmenos fluida que la gris y al solidificarse se produce algo de contraccin.Estructura[editar]El porcentaje decarbonopresente en esta fundicin oscila entre un 1,8 y un 3,6%, mientras que el contenido ensilicioes bastante bajo, entre el 0,5 y el 2%. Adems contienemanganesoen cantidades que oscilan entre un 0,2 y un 0,8%, un 0,18% de fsforo y un 0,1% de azufre. Su estructura es fibrosa y de grano chico.Tipos[editar]Las fundiciones blancas se pueden clasificar en funcin de la morfologa y distribucin de las fases que viene determinada por la etapa de enfriamiento en la que se formaron. Fundiciones blancas hipoeutcticas: son aquellas que estn formadas por dentritas de austenita primaria transformada en perlita y ledeburita transformada.Propiedades[editar]Las fundiciones blancas al contener cementita hacen que estas presenten gran dureza y fragilidad, aunque posee una gran resistencia al desgaste y a laabrasin. El punto de fusin se encuentra entre los 1100 y 1200C.Utilidades[editar]Al presentarfragilidady falta demaquinabilidadsu aplicacin es muy limitada en el campo de la ingeniera. Por otra parte si son muy empleadas en aquellos casos donde la ductilidad no es un requisito como por ejemplo en camisas interiores de hormigoneras, en placas de revestimiento de molinos para triturar o en rodillos. Aunque su principal uso es como material base para fabricar fundiciones maleables.

Fundicin gris

Puente construido con piezas de hierro fundido.Elhierro fundido,hierro colado, ms conocido comofundicin gris, es un tipo dealeacin, cuyo tipo ms comn es el conocido comohierro fundido gris.Elhierro grises uno de los materiales ferrosos ms empleados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleacin ferrosa contiene en general ms de 2% decarbonoy ms de 1% desilicio, adems demanganeso,fsforoyazufre. Una caracterstica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general comografito, adoptando formas irregulares descritas como hojuelas. Este grafito es el que da la coloracin gris a las superficies de ruptura de las piezas elaboradas con este material.Las propiedades fsicas y en particular las mecnicas varan dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la composicin qumica, rapidez de enfriamiento despus del vaciado, tamao y espesor de las piezas, prctica de vaciado, tratamiento trmico y parmetros microestructurales como la naturaleza de la matriz y la forma y tamao de las hojuelas de grafito.Un caso particular es el delgrafito esferoidal, que comienza a utilizarse en los aos1950, a partir de entonces ha desplazado otros tipos de hierro maleable y hierro gris.Entre los primeros usos de este material se dieron, en Europa occidental, en el ao1313, especficamente en la fabricacin decaones, y presumiblemente en la misma poca se comenzaron a utilizar tambin en la construccin detuberas. Se tienen registros de que en1455la primera tubera de hierro fundido fue instalada enAlemania, en el Castillo Dillenberg.El proceso de fabricacin de los tubos de hierro fundido ha tenido profundas modificaciones, pasando del mtodo antiguo de foso de colada hasta el proceso moderno por medio de la centrifugacin.Estructura[editar]La composicin tpica para obtener una microestructura grafitica es de 2.5 a 4% decarbonoy de 1 a 3% desilicio, elsiliciojuega un papel importante en diferenciar a la fundicin gris de la fundicin blanca, esto es debido a que elsilicioes unestabilizador de grafito, esto significa que ayuda a precipitar el grafito desde loscarburos de hierro. Otro factor importante que ayuda a la formacin de grafito es la velocidad de solidificacin de la colada, una velocidad lenta tender a producir ms grafito y una matriz ferritica, una velocidad moderada tender a producir una mayor matrizperlitica, para lograr una matriz 100% ferritica, se debe someter la fundicin a un tratamiento trmico de recocido.Un enfriamiento veloz suprimir parcial o totalmente la formacin degrafitoy en cambio propiciar la formacin decementita, lo cual se conoce como Fundicin Blanca.Clasificaciones[editar]En los Estados unidos la clasificacin ms difundida para el hierro gris es laASTM InternationalA48, esta clasifica a la fundicin gris dentro declasesdependiendo de su resistencia a la traccin (Tensile strength), la unidad que se maneja sonmiles de libras por pulgada cuadrada (ksi), que es una unidad derivada de lapsia la cual se la multiplica 1000Ejemplo: La fundicin gris clase 20 tiene una resistencia a la traccin mnima de 20000 psi (aproximadamente 1407.8kg/cm2o140,000 kPa). la clase 20 tiene altocarbonoequivalente y una matriz ferritica. Las fundiciones con alta resistencia a la traccin, encima de la clase 40, tienen bajocarbonoequivalente y una matriz perlitica-ferritica. El hierro gris por encima de la clase 40 requiere de aleacin para lograr el fortalecimiento de la solucin slida y de tratamiento trmico para modificar la matriz, la clase 80 es la clase ms alta posible, pero es en extremo frgil. La norma ASTM A247 es tambin comnmente usada para describir la estructura de grafito, otras normas que tratan a la fundicin gris son las ASTM A126, ASTM A278, and ASTM A319.En la industria automotriz las norma SAE J431 es usada para designargradosen lugar de la clases anteriores. Estos grados son una medida de la relacin que existe entre la resistencia a la traccin con la dureza dada enDureza BrinellPropiedades segn la ASTM A48 para las clases de Fundiciones Grises

ClaseResistencia ala traccin [ksi]Resistencia ala compresin[ksi]Modulo de traccin(E) [106psi]

20223310

303110914

405714018

6062.5187.521

Propiedades segn la SAE J431 para los grados de Fundiciones Grises

GradoDureza Brinellt/hDescripcin

G1800120187135Ferritica-Perlitica

G2500170229135Ferritica-Perlitica

G3000187241150Perlitica

G3500207255165Perlitica

G4000217269175Perlitica

t/h = Resistencia a la traccin/Dureza Brinell

Ventajas y Desventajas[editar]La Fundicin gris es una aleacin comn en la ingeniera debido a su relativo bajo costo y buena maquinabilidad, lo que es resultado de las bandas degrafitoque lubrican el corte y la viruta. Tambin tiene buena resistencia al desgaste, debido a que las "hojuelas" degrafitosirven de autolubricante. La fundicin gris posee una rotura frgil, es decir, no es dctil, por lo que no presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensin de rotura: no es tenaz. Al tener una alta tensin de rotura, pero baja ductilidad, casi toda su curva de tensin alargamiento presente muchas zonas en donde las tensiones son proporcionales a las deformaciones: tiene mucha resiliencia, es decir, capacidad de absorber trabajo en el perodo elstico o de deformaciones no permanentes. Elsiliciopromueve una buena resistencia a la corrosin e incrementa la fluidez de la colada de fundicin, la fundicin gris es considerada, generalmente, fcil de soldar.Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, el hierro gris tiene una baja resistencia a la traccin yductibilidad; por lo tanto su resistencia al impacto es casi inexistente.Efectos sobre la salud[editar]Hay evidencia suficiente sobre el efecto cancergeno de los trabajos en una fundicin de hierro y acero.1Los trabajos en una fundicin estn por ello en el grupo 1 (agentes o circunstancias cancergenas para el hombre) de laAgencia Internacional para la Investigacin del Cncer, agencia que forma parte de laOrganizacin Mundial de la Salud.2Esto no quiere decir que el hierro o el acero en s sean materiales cancergenos, sino que trabajar en una fundicin aumenta el riesgo de cncer. En concreto, aumenta el riesgo de padecer cncer de pulmn.1

La fundicin nodular,dctil o esferoidal se produce en hornos cubilotes, con la fusin de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza. La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene forma de esferoides. Para producir la estructura nodular el hierro fundido que sale del horno se inocula con una pequea cantidad de materiales como magnesio, cerio, o ambos. Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena endurecibilidad y tenacidad. No puede ser tan dura como la fundicin blanca, salvo que la sometan a un tratamiento trmico, superficial, especial.

Este tipo de fundicin se caracteriza por que en ella el grafito aparece en forma de esferas minsculas y as la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar, esto da lugar a una resistencia a la traccin y tenacidad mayores que en la fundicin gris ordinaria. La fundicin nodular se diferencia de la fundicin maleable en que normalmente se obtiene directamente en bruto de colada sin necesidad de tratamiento trmico posterior.El contenido total de carbono de la fundicin nodular es igual al de la fundicin gris. Las partculas esferoidales de grafito se forman durante la solidificacin debido a la presencia de pequeas cantidades de magnesio o cerio, las cuales se adicionan al caldero antes de colar el metal a los moldes, la cantidad de ferrita presente en la matriz depende de la composicin y de la velocidad de enfriamiento.

Microestructura de la fundicin nodular ferrtico perlticaLas fundiciones nodulares perlticas presentan mayor resistencia pero menor ductilidad y maquinabilidad que las fundiciones nodulares ferrticas.ClaseResistenciapsix1000Lm. fluenciaDureza brinellalargamiento(%)

60-40-184200028000149-18718

65-45-124500032000170-20712

80-55-065600038000187-2556

100-70-037000047000217-2673

120-70-028400063000240-3002

Clasificacin de la fundicin nodular teniendo en cuenta sus caractersticas mecnicas de acuerdo con la norma ASTM A-536.Cada da se estn sustituyendo muchos elementos de mquinas que tradicionalmente eran de fundicin gris o acero por fundicin nodular.TEEEEEEEEEEEEEEE AAAAAAAAAAMOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO caaaaaaaachooooooooodiitaaaaa beeeeeeeebee