Diagrama HIerro Carbono

Diagrama de Hierro-Carbono
El hierro puro apenas tiene aplicaciones industriales, pero formando aleaciones con el carbono
(además de otros elementos), es el metal más utilizado en la industria moderna.
Como hemos visto anteriormente una aleación es una solución sólida que consta de una parte en
mayor cantidad, es decir, matriz u otra que está en menor cantidad, llamada aleante, éste mejora
las propiedades del material.
Los diagramas de fases son mapas donde se encuentran todas las posibles aleaciones de un sistema
de aleación y se pueden leer con la regla de línea de liga y con la regla de la palanca, dependiendo
de lo que quieras saber, ya sea la composición o la cantidad de una aleación respectivamente.
Las reacciones isotérmicas se dan a temperatura constante en la que ocurre alguna transformación
de fase. Podemos identificarlas en un diagrama de fases porque son líneas horizontales y se dividen
de la siguiente manera:
Las aleaciones con contenido de Carbono entre 0.03% y 1.76% tienen características muy bien
definidas y se denominan aceros. Los aceros que tienen carbono dentro de los límites antes
mencionados pueden alearse con otros elementos, denominados aceros aleados o aceros
especiales. Algunos aceros aleados pueden contener hasta el 2.5% de Carbono. Los aceros
generalmente son forjables, cualidad muy importante que los distingue. Si la proporción de Carbono
es superior a 1.76% las aleaciones de Fe-C se llaman fundiciones, siendo la máxima 6.67% de
carbono y corresponde a la cementita pura. Las fundiciones, en general, no son forjables.
Diagrama de Fase Hierro-Carbono

diagrama de equilibrio Fe-C es una gráfica que representa las fases y estados en las que se
encuentran las aleaciones de Hierro-Carbono para una temperatura y composición dadas. En este
diagrama, las proporciones de Carbono y de Carburo de Hierro (CFe3) se representan en el eje de
abscisas, en un rango porcentual que va del 0% al 6,67% de Carbono, limite de solubilidad de éste
en la cementita.
A la temperatura ambiente, salvo una pequeña parte disuelta en la ferrita, todo el carbono que
contienen las aleaciones Fe-C está en forma de carburo de hierro. El carburo de hierro se
descompone de una manera muy lenta en hierro y carbono (grafito), lo cual requiere un periodo de
tiempo muy largo a temperatura ambiente. El carburo de hierro se considerará entonces
metaestable, por tanto, el diagrama hierro-carburo de hierro, aunque técnicamente representa
condiciones metaestables, puede considerarse como representante de cambios en equilibrio, bajo
condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas.
Las fases en las que se puede encontrar la aleación Hierro-Carbono dentro del diagrama de
equilibrio son:
Ferrita, solución sólida de Fe-α, con composición máxima del 0,025% de C a 723º C y de0,008% a
temperatura ambiente.
Austenita, solución sólida de Fe-γ, con composición máxima del 2% de C, a 1130ºC

Cementita, compuesto definido con formula CFe3 de estructura ortorrómbica, compuesto por
6,67% de C y 93'33% de Fe. Es magnética hasta los 210º C.
Perlita, constituyente compuesto por un 86,5% de Ferrita y 13,5% de Cementita, de

estructura laminar.
Ledeburita, constituyente eutéctico con composición 4,3% de Carbono y 95,7% de Hierro.
En la zona de las fundiciones, también se distingue un punto en especial. Para 4,3% de Carbono
y para 1130º C encontramos el punto con menor temperatura de fusión del diagrama, denominado
punto eutéctico. Para contenidos inferiores de carbono entre el principio y el fin de la solidificación
se va precipitando austenita, y para aleaciones de contenidos de carbono superior al 4,3% entre el
principio y el fin de la solidificación se precipitan cristales de cementita. Las aleaciones de 4,3%
se solidifican formando un único constituyente, que también se considera eutéctico y es la
Ledeburita formado por un 52% de cementita y un 48%de Austenita de 2’0% de Carbono a 1130º C.
La Ledeburita se transforma por debajo de los723º C en cementita y perlita, las cuales conservan un
aspecto eutéctico

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Austenita, solución sólida de Fe-γ, con composición máxima del 2% de C, a 1130ºC

Perlita, constituyente compuesto por un 86,5% de Ferrita y 13,5% de Cementita, de

Ledeburita, constituyente eutéctico con composición 4,3% de Carbono y 95,7% de Hierro.

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