Las aleaciones de hierro son combinaciones de hierro con otros elementos, como carbono, silicio, manganeso y otros, que se crean para mejorar las propiedades del hierro puro y adaptarlas a diferentes usos, como la fabricación de acero.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para la Educación
Instituto Universitario De Tecnología
“Antonio José De Sucre”
Extensión Puerto Ordaz
Diagrama del Hierro
Docente: Alumno:
Henry del Carmen Jeffrey Fericelli
28.666.205

2. El Hierro
1. Definición: El hierro es un elemento químico de símbolo Fe y número atómico
26. Es uno de los metales más abundantes en la corteza terrestre y desempeña un
papel fundamental en numerosos procesos biológicos y tecnológicos. Es
conocido por su dureza, maleabilidad y capacidad para conducir la electricidad.
2. Constitución: En su forma pura, el hierro es un metal de color gris plateado y
con brillo metálico. Es un material ferromagnético, lo que significa que puede
ser magnetizado. En la naturaleza, el hierro se encuentra en minerales como la
hematita (Fe2O3) y la magnetita (Fe3O4).
3. Características:
 Ductilidad y Maleabilidad: El hierro es fácilmente deformable sin romperse, lo
que lo hace útil para la fabricación de una variedad de productos, desde
estructuras metálicas hasta utensilios de cocina.
 Conductividad: El hierro es un buen conductor de electricidad y calor, lo que lo
hace valioso en aplicaciones eléctricas y térmicas.
 Resistencia: El hierro es resistente y puede soportar cargas y tensiones
considerables.
 Magnetismo: El hierro es magnético a temperatura ambiente y puede ser
utilizado en aplicaciones magnéticas.
 Oxidación: El hierro es propenso a la corrosión en presencia de oxígeno y agua,
lo que lleva a la formación de óxido de hierro, comúnmente conocido como
óxido (herrumbre).
Tipos de Aleaciones del Hierro
1. Acero: El acero es la aleación de hierro más común y ampliamente utilizada.
Contiene principalmente hierro y carbono, con cantidades variables de otros
elementos como manganeso, silicio, níquel y cromo. Las propiedades del acero
pueden ser ajustadas mediante la variación de la cantidad de carbono y otros
elementos de aleación, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de
aplicaciones, desde la construcción hasta la industria automotriz y la fabricación
de herramientas.
2. Hierro fundido: El hierro fundido es una aleación de hierro con cantidades
significativas de carbono, generalmente entre 2% y 4%. También puede contener
silicio, manganeso y otros elementos. Debido a su alto contenido de carbono, el
hierro fundido es más quebradizo que el acero y es adecuado para aplicaciones
donde la resistencia a la compresión es más importante que la tenacidad, como
en componentes de motores y piezas de maquinaria pesada.
3. Aceros inoxidables: Estas aleaciones contienen hierro, cromo y, a menudo,
níquel. El cromo confiere resistencia a la corrosión al acero, lo que lo hace

3. adecuado para aplicaciones en ambientes agresivos o en contacto con sustancias
químicas. Los aceros inoxidables se utilizan en la industria química, alimentaria,
médica y en aplicaciones arquitectónicas.
4. Aceros de herramientas: Estos aceros contienen elementos como tungsteno,
molibdeno o vanadio, que les confieren alta dureza y resistencia al desgaste. Se
utilizan para fabricar herramientas de corte y conformado.
5. Aceros de baja aleación: Estos aceros contienen pequeñas cantidades de
elementos de aleación adicionales, como manganeso, cromo, níquel o
molibdeno. Estas aleaciones se utilizan para mejorar ciertas propiedades del
acero, como la resistencia y la tenacidad, sin aumentar significativamente su
costo.
6. Aceros para construcción: Estos aceros están diseñados específicamente para
aplicaciones de construcción, como puentes y edificios. Pueden incluir
elementos como el vanadio y el niobio para mejorar la resistencia y la
durabilidad.
7. Aceros de resorte: Contienen elementos como el silicio y el cromo para mejorar
la elasticidad y la resistencia a la fatiga. Se utilizan en aplicaciones donde se
requiere recuperación elástica, como resortes y piezas elásticas.
Diagrama de fases del sistema hierro-carbono
Las aleaciones ferrosas más simples se conocen como aceros y consisten
en hierro (Fe) aleado con carbono (C) (alrededor del 0,1% al 1%, según el
tipo). Agregar una pequeña cantidad de carbono no metálico al hierro cambia su
gran ductilidad por una mayor resistencia. Debido a su muy alta resistencia,
pero aún sustancial dureza , y su capacidad de ser alterado en gran medida por el
tratamiento térmico, el acero es una de las aleaciones ferrosas más útiles y
comunes en el uso moderno. En la figura, está el hierro-carburo de hierro (Fe-
Fe3C) diagrama de fases. El porcentaje de carbono presente y la temperatura
definen la fase de la aleación hierro-carbono y por tanto sus características
físicas y propiedades mecánicas. El porcentaje de carbono determina el tipo de
aleación ferrosa: hierro, acero o fundición

4. Coordenadas del diagrama: El diagrama Fe-C se representa generalmente con las
siguientes coordenadas:
 El eje horizontal (eje de las abscisas) representa el porcentaje de carbono en la
aleación, variando típicamente desde 0% hasta alrededor de 6.7%.
 El eje vertical (eje de las ordenadas) muestra la temperatura en grados Celsius o
Kelvin.
2.2. Zonas: El diagrama Fe-C se divide en varias zonas fundamentales:
 Ferrita-alfa (α): Esta es la zona rica en hierro, con menos del 0.022% de
carbono en solución. Es una fase sólida cúbica centrada en el cuerpo a
temperaturas normales.
 Austenita: La austenita es otra fase sólida que puede existir en aleaciones de
hierro y carbono. Es estable a temperaturas más altas que la ferrita-alfa. Puede
contener hasta aproximadamente 2.11% de carbono en solución.
 Cementita (Fe3C): Esta es una fase rica en carbono que contiene
aproximadamente 6.7% de carbono. Es extremadamente dura y quebradiza.
 Perlita: Es una estructura lamelar que se forma cuando la austenita se
transforma en dos fases, ferrita y cementita, a una velocidad lenta de
enfriamiento. La perlita consiste en capas alternas de estas fases.
2.3. Ecuaciones Isométricas: Las ecuaciones isométricas se refieren a las líneas en el
diagrama que indican condiciones de equilibrio. Por ejemplo:
 Eutectoide (A1): Es una línea horizontal a una temperatura de alrededor de
727°C (1341°F) que representa la transformación de la austenita en perlita en un
enfriamiento lento.
 Eutéctico (A3): Es una línea inclinada a alrededor de 1147°C (2097°F) que
indica la transformación de la austenita en ferrita y cementita en un enfriamiento
lento.
 Punto eutéctico (E): Corresponde al punto en el diagrama donde ocurre la
transformación eutéctica, con un 0.76% de carbono y una temperatura de
aproximadamente 1147°C (2097°F).