Hierro y sus aleaciones, diagrama hierro carbono, con sus transformaciones importantes.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
“ANTONIO JOSE DE SUCRE”
SAN FELIPE - YARACUY
BACHILLER:
ISMAEL JIMENEZ 27.267.654
AGOSTO-2022

2.  El hierro es un metal de transición, siendo uno de los elementos más abundantes de la corteza
terrestre (5%) y composición principal del núcleo. Al estar presente de manera natural y disponer
de una resistencia y una maleabilidad sencillas, ha sido utilizado por la humanidad desde hace
siglos.
 Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se
produce a través de una fisión nuclear.
 El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro (70%) y níquel, generando al
moverse un campo magnético.
 El hierro un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y magnético a temperatura ambiente .
 Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la
hematita (Fe 2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2),
la ilmenita (FeTiO3), etc.
 Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a
un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
EL HIERRO

3. EL HIERRO

4. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y TECNOLÓGICAS DEL
HIERRO
Su densidad media es de 7850 kg/m³.
En función de la temperatura el acero
se puede contraer, dilatar o fundir.
El acero presenta frecuentemente
temperaturas de fusión de alrededor de
1.375 °C
Su punto de ebullición es de alrededor
de 3.000 °C.
Los aceros se oxidan con suma facilidad

5. ALEACIONES DEL HIERRO
El hierro puro tiene muy pocas aplicaciones industriales pero, formando aleaciones con carbono y otros
elementos, es el metal más utilizado en la industria actual.
Teniendo en cuenta su contenido en carbono, las aleaciones hierro-carbono se clasifican en hierro
industrialmente puro, acero y fundición.
HIERRO PURO
Se considera hierro
industrialmente puro a una
aleación hierro-carbono con
un contenido en carbono
inferior al 0,03%.
ACERO
Se denomina acero a toda
aleación de hierro-carbono
cuyo contendido en carbono
se sitúa generalmente por
debajo del 2% y superior al
0,03%.
FUNDICIÓN
Se denomina fundición a las
aleaciones hierro-carbono
cuyo contenido en carbono es
superior a la de un acero e
inferior a un 4%
aproximadamente de carbono.

6. DIAGRAMA HIERRO CARBONO Fe-C
También llamado de equilibrio o de fases
Fe-C se emplea para la representación de
las transformaciones que sufren los aceros
al carbono con la temperatura, admitiendo
que el calentamiento (o enfriamiento) de
la mezcla se realiza muy lentamente de
modo que los procesos de difusión
(homogeneización) tienen tiempo para
completarse.
El carbono se puede encontrar en las
aleaciones hierro-carbono, tanto en
estado ligado (Fe3C), como en estado
libre (C, es decir, grafito), por eso, el
diagrama comprende dos sistemas:
 Fe-Fe3C(metal estable): Este sistema
está representado en el diagrama con
líneas llenas gruesas y comprende
aceros y fundiciones blancas, o sea, las
aleaciones con el carbono ligado, sin
carbono libre (grafito).
 Fe-C (estable): En el diagrama se
representa con líneas punteadas; este
sistema expone el esquema de
formación de las estructuras en las
fundiciones grises y atruchadas donde
el carbono se encuentra total o
parcialmente en estado libre (grafito).

7. DIAGRAMA HIERRO CARBONO Fe-C

8. FASES DEL DIAGRAMA HIERRO-CARBONO
En las aleaciones hierro-carbono, se pueden encontrar distintos constituyentes en función de la
concentración de los componentes químicos (Fe y C) y de la temperatura. Los más importantes son:
 Austenita: es una solución sólida por inserción de carbono en hierro ϒ (hasta 2,11% de C). No se
encuentra a temperatura ambiente. Es blando, deformable, tenaz y muy resistente al desgaste. Es el
constituyente más denso del acero y es no magnético. Presenta una estructura FCC y comienza a
formarse a 727 ºC.
 Ferrita: solución sólida de carbono en hierro α. Es el constituyente más blando del acero. Disuelve
muy poco carbono (menos de 0,008%) por lo que se considera hierro α.
 Cementita: es el carburo de hierro (Fe3C). Es el más duro y frágil (6,67% C).
 Perlita: es el microconstituyente eutectoide formado por ferrita (88,7%) y cementita (11,3%). El
contenido en carbono de la aleación es de 0,77%.
 Ledeburita: es una aleación eutéctica con un contenido en carbono de 4,3% compuesta por austenita
y cementita.

9. TRANSFORMACIONES EN EL DIAGRAMA HIERRO-
CARBONO
ACEROS EUTECTOIDES
Aleaciones de hierro carbono con menos de 2% de
carbono.
Solución solida a temperaturas altas.
Todas las microestructuras son las resultantes de tres
fases: ferrita, austenita y cementita.

10. TRANSFORMACIONES EN EL DIAGRAMA HIERRO-
CARBONO
ACEROS HIPOEUTECTOIDES
Tienen un contenido en carbono inferior a
0,77% (estructura de ferrita y perlita).

11. TRANSFORMACIONES EN EL DIAGRAMA HIERRO-
CARBONO
ACEROS HIPEREUTECTOIDES
Tienen un contenido en carbono superior a
0,77% pero inferior a 2,11% (estructura de
perlita y cementita).

12. ECUACIONES ISOMÉTRICAS
En geometría, las transformaciones isométricas son transformaciones de figuras en el plano que se
realizan sin variar las dimensiones ni el área de las mismas; la figura inicial y la final son semejantes, y
geométricamente congruentes. Es decir, una transformación convierte una figura en otra que es
imagen de la primera, y por lo tanto congruente a la original.
Traslación en un sistema cartesiano.
Las transformaciones isométricas son cambios de posición (orientación) de una figura determinada
que no alteran la forma ni el tamaño.
Entre las transformaciones isométricas están las traslaciones, las rotaciones y las reflexiones que son
fundamentales para el estudio posterior de las piezas.
En una transformación isométrica:
 No se altera la forma ni el tamaño de la figura
 Solo cambia la posición (orientación o sentido de esta)
Tipos de transformaciones isométricas:
 Simetrías o reflexión (axial o especula / central).
 Traslaciones.
 Rotaciones o giros.