1. Diagrama Hierro Carbono
Estudiante: Juan Navea
Carrera: Mecánica
Semestre:2
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN SAN FELIPE
2. El hierro es
el metal que más
se utiliza en el
ámbito industrial.
Este elemento,
por otra parte,
forma parte de la
composición de
diversas
sustancias que
resultan
esenciales para
los seres vivos.
El hierro
Se denomina hierro al elemento
químico cuyo número atómico es 26. Se trata
de un metal maleable, de gran tenacidad y
ductilidad, que se encuentra en grandes
cantidades en la corteza de nuestro planeta.
3. La Constitución del hierro
se refiere a las
propiedades y
características físicas y
químicas del hierro, un
elemento químico con el
símbolo Fe y el número
atómico 26. El hierro es
uno de los metales más
comunes en la Tierra y se
encuentra en una variedad
de minerales y
compuestos.
La Constitución del hierro se refiere a las
propiedades físicas y químicas únicas de
este metal, que incluyen su estructura
cristalina, conductividad eléctrica y
térmica, magnetismo y reactividad química.
Estas propiedades hacen que el hierro sea
un material ampliamente utilizado en
diversas industrias y aplicaciones.
Constitución del hierro
4. Es un elemento químico
con aspecto metálico muy
maleable que se distingue
por su color gris plateado.
Posee excelentes
propiedades magnéticas,
siendo ferromagnético en
presión atmosférica y en
temperatura ambiente.
Se destaca por su excelente densidad y
dureza. Considerado como el elemento
mas ligero cuando se produce por fisión, y
el más pesado cuando se realiza de forma
exotérmica por fusión
Características del hierro
5. Existen varios tipos de aleaciones de
hierro, que se clasifican en base a su
contenido de carbono y otros elementos
de aleación. Algunos ejemplos comunes
son:
1. Hierro puro: Contiene menos del
0,008% de carbono y es el tipo más
básico de hierro.
2. Acero al carbono: Contiene un
contenido de carbono entre 0,02% y 2,1%.
El acero al carbono es el tipo más común
de aleación de hierro y se utiliza en una
amplia variedad de aplicaciones, desde
estructuras de construcción hasta
utensilios de cocina.
Tipos de aleaciones de
hierro
3. Acero inoxidable: Contiene un contenido de
cromo de al menos 10,5%, lo que le confiere
propiedades de resistencia a la corrosión. El acero
inoxidable puede contener diferentes niveles de
carbono y otros elementos de aleación, como
níquel y molibdeno.
4. Hierro fundido: Contiene un contenido de
carbono entre 2,1% y 6,7%. El hierro fundido es
más frágil que el acero y se utiliza principalmente
en aplicaciones donde se requiere resistencia a la
compresión, como bloques de motor y piezas de
maquinaria pesada.
6. El diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro,
también conocido como diagrama de fases hierro-
carbono, es un gráfico que muestra las diferentes
fases y composiciones que pueden existir en una
aleación de hierro y carbono a diferentes
temperaturas.
En el diagrama, el eje vertical representa la
temperatura y el eje horizontal representa el
porcentaje de carbono en la aleación. El diagrama
muestra las diferentes fases que se forman a
medida que se cambia la temperatura y la
composición de la aleación.
En el lado izquierdo del diagrama, donde hay bajos
contenidos de carbono, se encuentra la fase ferrita,
que es una solución sólida de carbono en hierro
alfa. A medida que aumenta el contenido de
carbono, se forma la fase cementita, que es un
compuesto intermetálico de hierro y carbono
(Fe3C).
Diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro
En el centro del diagrama se encuentra la
región de austenita, que es una solución sólida
de carbono en hierro gamma. La austenita es
una fase no magnética y tiene una estructura
cúbica centrada en las caras.
A medida que se enfría la aleación, las
diferentes fases se transforman entre sí. Por
ejemplo, cuando se enfría desde la región de
austenita, la austenita se transforma en ferrita
y cementita a través de una reacción conocida
como transformación eutectoide.
7. El diagrama hierro-carburo de hierro,
también conocido como diagrama de
fases Fe-C, muestra las diferentes fases
y composiciones que ocurren en la
aleación de hierro y carbono a
diferentes temperaturas y
concentraciones de carbono. Algunas
de las fases comunes en el diagrama
incluyen ferrita, perlita, cementita y
austenita. La posición de estas fases en
el diagrama depende de la temperatura
y la concentración de carbono.
Las coordenadas del
diagrama de
equilibrio hierro-
carburo de hierro son
la temperatura en el
eje vertical y el
porcentaje de
carbono en la
aleación en el eje
horizontal.
8. El diagrama de equilibrio hierro-carburo de
hierro se divide en varias zonas, cada una con
características y propiedades diferentes. Estas
zonas son:
1. Zona líquida: Se encuentra por encima de la
línea de solidus y representa el estado líquido de
la aleación. En esta zona, el hierro y el carbono
están completamente mezclados y no hay
formación de fases sólidas.
2. Zona de solubilidad limitada: Se encuentra
entre la línea de solidus y la línea de liquidus. En
esta zona, el hierro y el carbono pueden
disolverse parcialmente el uno en el otro,
formando una solución sólida de carbono en
hierro alfa (ferrita) o una solución sólida de
hierro en carbono gamma (austenita).
El diagrama de equilibrio
hierro-carburo de hierro
3. Zona de ferrita: Se encuentra a la izquierda de la línea
eutectoide y por debajo de la línea de solidus. En esta zona, la
aleación consiste principalmente en ferrita, que es una solución
sólida de carbono en hierro alfa. La ferrita tiene una estructura
cristalina cúbica centrada en el cuerpo.
4. Zona de austenita: Se encuentra a la derecha de la línea
eutectoide y por debajo de la línea de liquidus. En esta zona, la
aleación consiste principalmente en austenita, que es una
solución sólida de hierro en carbono gamma. La austenita tiene
una estructura cristalina cúbica centrada en las caras.
5. Zona de perlita: Se encuentra entre las líneas eutectoide y
eutectica. En esta zona, la aleación se compone de una mezcla
de ferrita y cementita. La perlita tiene una estructura laminar
compuesta por capas alternas de ferrita y cementita.
6. Zona de cementita: Se encuentra a la derecha de la línea
eutectica. En esta zona, la aleación consiste principalmente en
cementita, que es un compuesto intermetálico de hierro y
carbono con una fórmula química de Fe3C. La cementita tiene
una estructura cristalina ortorrómbica.
9. En el diagrama hierro-carburo de hierro, se
pueden utilizar diferentes ecuaciones para describir
las transformaciones de fase que ocurren a
diferentes temperaturas y concentraciones de
carbono. Algunas de las ecuaciones comunes
utilizadas en el diagrama Fe-C incluyen:
- Para la transformación de austenita a perlita:
Fe3C (cementita) + α-ferrita → perlita
- Para la transformación de austenita a bainita:
Fe3C (cementita) + α-ferrita → bainita
- Para la transformación de austenita a martensita:
Austenita → martensita
Estas ecuaciones representan las reacciones
químicas que ocurren durante las transformaciones
de fase en el diagrama Fe-C. La posición y las
coordenadas exactas de estas transformaciones en
el diagrama dependen de la temperatura y la
concentración de carbono.
Ecuaciones isométricas
