El documento proporciona información sobre el hierro y sus aleaciones. Explica que el hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre y que se encuentra principalmente en forma de óxidos como parte de minerales. Describe los principales tipos de aleaciones de hierro como los aceros al carbono, aceros inoxidables, hierro fundido y aleaciones de aluminio y cobre. También incluye el diagrama de equilibrio hierro-carbono que muestra las transformaciones de los aceros con la temperatura.

1. DIAGRAMA HIERRO
CARBONO
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario de Tecnología Antonio José de Sucre
Extensión San Felipe. –

2. EL HIERRO
El hierro es un elemento químico de número atómico 26 y peso atómico igual a
55.847 U.M.A. Se representa con el símbolo Fe en la Tabla Periódica. Es un
metal de color gris plateado, muy maleable y magnético.
Es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre y representa
un 5 % de sus componentes. Sin embargo, en la naturaleza no se encuentra en
estado puro y tampoco es utilizado en estado puro, sino que se combina con
otros metales o con otros elementos químicos, formando aleaciones.

3. CONSTITUCIÓN DEL HIERRO
• El átomo de hierro tiene una configuración electrónica 1s2, 2s2, 2p6, 3s2,3p6,3d6.
• El hierro no se encuentra en la naturaleza en su forma pura, sino formando parte de
numerosos minerales, generalmente en forma de oxido.
• El punto de ebullición del hierro se encuentra a los 3.000 ºC y el punto de fusión a los 1.536 ºC.
• Los estados de oxidación más comunes del hierro son el +2 y +3.
• El hierro en la naturaleza esta compuesto por una mezcla de cuatro isótopos
estables: 56Fe, 54Fe, 57Fe y 58Fe, cuyas abundancias relativas son del 91,66 %, 5,82%, 2,19% y
0,33% respectivamente.
• Para obtener el hierro en estado puro se han de reducirse primero los óxidos de los minerales
y someter el producto a un proceso de refinado para eliminar las impurezas.
• Los minerales de hierro de mayor importancia son: la hematita (Fe2O3), la limonita, (Fe2O3),
la magnetita (Fe3O4) y la siderita (FeCO3).

4. CARACTERÍSTICAS DEL HIERRO
• El hierro es un elemento químico de número atómico 26 y peso atómico igual a
55.847 U.M.A. Se rEs un metal duro, pero a la vez maleable.
• Es muy denso.
• Existe en la naturaleza casi siempre como parte de ciertos óxidos.
• Tiene brillo metálico de color plateado.
• Por lo general, se utiliza combinado con otros elementos químicos con los que
forma aleaciones.
• El hierro es uno de los elementos más estables y pesados en el universo.

5. TIPOS DE ALEACIONES DE HIERRO
ALEACIONES DE HIERRO
Las aleaciones ferrosas, que incluyen aceros y. hierros fundidos, tienen el hierro
como elemento base y son las aleaciones metálicas más comunes debido a la
abundancia, la facilidad de producción y la alta versatilidad del material. La
mayor desventaja es la baja resistencia a la corrosión.

6. TIPOS DE ALEACIONES DE HIERRO
ALEACIONES DE HIERRO
• ACERO AL CARBONO
 Los aceros al carbono son básicamente mezclas de hierro y carbono. Existen diferentes tipos de acero
dependiendo del porcentaje de carbono, así nos encontramos con:
 Acero de bajo carbono: con menos de un 0,30% de carbono, se caracteriza por una baja resistencia, pero
una alta ductilidad. Los usos comunes incluyen el alambre, las formas estructurales, las piezas de máquinas y
las láminas de metal.
 Acero de medio carbono: contiene entre un 0,30% y un 0,70% de carbono y se utiliza frecuentemente para
ejes, engranajes y piezas de máquinas.
 Acero con alto contenido de carbono: posee entre un 0,70% y un 1,40% de carbono, se caracteriza por
tener una alta resistencia, pero baja ductilidad y sus usos más comunes incluyen taladros, herramientas de
corte, cuchillos y resortes.

7. TIPOS DE ALEACIONES DE HIERRO
• ACERO INOXIDABLE
Los aceros inoxidables poseen buena resistencia a la corrosión gracias a la adición de
cromo como ingrediente de aleación.
Acero inoxidable austenítico
La aleación de acero inoxidable austenítico es la forma más común de acero inoxidable
y por ello posee multitud de usos en diferentes industrias. Compuesto por aleaciones
de cromo y níquel, es el que mayor resistencia presenta frente a la corrosión de entre
todos los aceros inoxidables. Además, es el más soldable debido a su bajo contenido de
carbono y sólo puede ser reforzado mediante trabajo en frío

8. TIPOS DE ALEACIONES DE HIERRO
• HIERRO FUNDIDO
Presenta altos niveles de carbono, generalmente superiores al 2%, que pueden
tomar la forma de grafito o carburo. Al tener una baja temperatura de fusión, el
hierro fundido es muy adecuado para la fundición.
Entre los diferentes tipos destaca el hierro fundido dúctil que posee buenas
propiedades de resistencia, ductilidad y maquinabilidad. Los usos más comunes
incluyen engranajes, cuerpos de bomba, válvulas y partes de maquinarias.

9. TIPOS DE ALEACIONES DE HIERRO
• ALEACIONES DE ALUMINIO
El aluminio es un material ampliamente utilizado, particularmente en la industria aeroespacial,
debido a su ligereza y resistencia a la corrosión..
• ALEACIONES DE COBRE
Se caracterizan generalmente por su resistencia frente a la corrosión, su facilidad de dar forma y
fundir y por ser conductoras de la electricidad..
• ALEACIONES DE TITANIO
Son ligeras, fuertes y tienen una alta resistencia a la corrosión. Su densidad es mucho menor
que la del acero y su relación resistencia-peso es excelente..

10. DIAGRAMA DE EQUILIBRIO HIERRO-
CARBURO DE HIERRO
En el diagrama de equilibrio o diagrama de fases
hierro-carbono (Fe-C) (también diagrama hierro-
carbono), se representan 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 tal que los
procesos de difusión (homogeneización) tengan
tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene
experimentalmente identificando los puntos
críticos —temperaturas a las que se producen las
sucesivas transformaciones— por diversos métodos.

11. COORDENADAS DEL DIAGRAMA DE
EQUILIBRIO HIERRO-CARBURO DE HIERRO
El Diagrama de aleación hierro-carbono. El diagrama de aleación hierro-
carbono es un tipo de diagrama de equilibrio que nos permite conocer el tipo
de acero que se va a conseguir en función de la temperatura y la concentración
de carbono que tenga presente.

12. ZONAS
Zona de los aceros (hasta un 2% de
carbono) del diagrama de equilibrio
metaestable hierro-carbono. Dado
que, en los aceros, el carbono se
encuentra formando carburo de
hierro, se han incluido, en abscisas,
las escalas de los porcentajes en
peso de carbono y de carburo de
hierro (en azul).

13. ECUACIONES ISOMÉTRICAS
Un sistema isomorfo es aquel en el que existe una
intersolubilidad completa entre los dos
componentes en las fases vapor, líquida y sólida,.
ElCu−NiCu−Ni sistema es a la vez un ejemplo
clásico y práctico ya que los moneles, que gozan
de un amplio uso comercial,
sonCu−NiCu−Ni aleaciones. Muchos sistemas de
materiales prácticos son isomorfos.
Diagrama esquemático de fases para un sistema binario, A-B, que
muestra la intersolubilidad completa (isomorfismo) en todas las
fases.