Tratamientos Térmicos;Diagrama Fe - C

•Transformaciones alotrópicas del Fe•Diagrama de Fases Fe-C •Reacción Eutéctica del sistema Fe-C•Reacción Eutectoide del sistema Fe-C•Microestructuras del acero

Alotropía del Fe

• El hierro es el elemento número 26 de la tabla periódica, con masa atómica de 55.845 UMA y densidad de 7.86 g/cm3, posee tres estados alotrópicos:– Ferrita δ (CC) 1400-1539 °C– Ferrita α (CC) 0-910 °C

– Austenita (CCC) 910-1400 °C

Diagrama Fe-C

• El sistema Fe-C esta descrito por el siguiente diagrama:

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Diagrama Fe-C

• El sistema posee tres reacciones invariantes:– Peritéctica δ + L → γ

– Eutéctica L → γ + Fe3C

– Eutectoide γ → α + Fe3C

L

γ

γ

α + Fe3C

Reacción Eutéctica

• La reacción eutéctica ocurre a 1146 °C y proporciona una microestructura de laminas alternadas de γ y Fe3C, llamada Ledeburita.

Reacción Eutéctica

• Normalmente no se aprecia su rastro ya que ocurre en el rango de aleación de los hierros y se “modifica” para dar lugar a las hojuelas de grafito (rosetas, nódulos, etc.)

Hierro gris

Reacción Eutectoide

• La reacción eutectoide ocurre a 723 °C y proporciona una microestructura constituida por laminas de ferrita α y cementita, conocida como PERLITA. Esta es la responsable de las propiedades del acero. Acero 1030

Reacción Eutectoide• Tecnológicamente es de

gran importancia debido a la gran cantidad de microestructuras que se pueden generar al manipular el sistema; el temple es historicamente el proceso mas importante, produce una microestructura llamada MARTENSITA.

Acero 10B35, Templado en agua.

Microestructura y Propiedades

• La Martensita es la microestructura mas dura del acero, pero también la mas frágil; es la mas resistente (σm) pero la mas susceptible a las microfracturas (concentradores de esfuerzos) Acero 1095

Microestructura y Propiedades

• En el otro extremo, la microestructura de GLOBULIZADO proporciona ductilidad y tenacidad al acero al disminuir el efecto de concentración de esfuerzos, pero disminuye la resistencia y la dureza.

Acero 1074

BIBLIOGRAFIA

Askeand, phulé. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, 4a. Ed., Thomson

Shackelford. Introducción a la Ciencia de los Materiales para Ingenieros, 6a. Ed., Pearson

Smith, Hashemi. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, 4a. Ed., McGraw-Hill

Schaffer, Saxena, Ciencia y Diseño de Materiales para Ingeniería, 1a. Ed, CECSA

BIBLIOGRAFIA

ASM International, ASM HANDBOOK, Vol. 9 Metallography and Microstructures, 9th. Ed.