1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para La Educación
Instituto Universitario Tecnológico
Antonio José de Sucre
Valencia-Edo Carabobo
Diagrama
Hierro carbono
Asignatura: Metalurgia
Nombre: Ruben Alejandro Castillo
Cedula: 29.785.611
2. El Hierro
Elemento químico, símbolo Fe, número atómico 26 y peso atómico 55.847. El hierro es el cuarto
elemento más abundante en la corteza terrestre (5%). Es un metal maleable, tenaz, de color gres
plateado y magnético. El hierro se encuentra en muchos otros minerales y está presente en las
aguas freáticas y en la hemoglobina roja de la sangre.
El uso más extenso del hierro (fierro) es para la obtención de aceros estructurales; también se
producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y
de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas,
pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).
Características
Maleabilidad. El hierro es maleable, es decir, puede deformarse sin romperse y por eso
pueden fabricarse delgadas capas de hierro.
Dureza. Su alta dureza significa que es muy resistente a ser rayado por otro.
Alta densidad. Un pequeño volumen de hierro tiene mucho peso.
3. Alotrópico
El hierro es un metal alotrópico, es decir, que cambia de estructura molecular dependiendo de la temperatura
en que se encuentre. A temperaturas normales, tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo, es decir,
forma un cubo y tiene un átomo en el centro.
Por el contrario, al aumentar la temperatura, su estructura se vuelve cúbica centrada en las caras, es decir que
los átomos se encuentran en los vértices del cubo y en el centro de cada uno de los lados.
Conductividad del hierro
El hierro tiene una alta conductividad térmica, por eso es utilizado como componente principal
de utensilios de cocina que deben ser capaces de alcanzar altas temperaturas. Su conductividad
térmica es de 80,2 W/(K-m).
Por otro lado, tiene baja conductividad eléctrica, por lo que no es uno de los metales utilizados
en circuitos y cables.
Magnético
El hierro en general no se utiliza en estado puro, con excepción de los casos en los que se quieren
aprovechar sus propiedades magnéticas. El magnetismo es la atracción o repulsión que
determinados materiales ejercen sobre otros y el hierro es el metal magnético por excelencia.
Los otros metales altamente magnéticos como el hierro son el cobalto, el níquel y el acero suave,
que es una aleación del hierro.
4. Oxidación del hierro
Al corroerse sus capas superficiales se convierten en óxido de hierro. Se conocen 16 tipos
distintos de óxido de hierro, algunos de los cuales toman una coloración específica.Por eso, los
diversos óxidos de hierro fueron utilizados como pigmento desde las primeras formas de pintura
y se los encuentra en pinturas rupestres de miles de años de antigüedad.
Aleaciones
Los aceros son una aleación del hierro, es decir, una combinación entre hierro y carbono. El
máximo contenido de carbono que puede tener el acero es del 2%. Se clasifican según su
contenido de carbono:
Acero bajo en carbono. Contiene menos del 0,25%. Es dúctil y ofrece alta resistencia
mecánica.
5. Acero medio carbono. Contiene entre 0,25% y 0,6 %. Es menos dúctil pero más
resistente, por lo que se utiliza en piezas mecánicas que deben resistir el desgaste.
Acero alto carbono. Contiene entre 0,6% y 1,4%. Es un material muy duro que se utiliza
en herramientas.
Aceros aleados. Además del carbono, se agrega otro elemento que le de otra
característica física. Un ejemplo es el acero inoxidable.
Diagrama Hierro - Carburo de Hierro
En el diagrama de equilibrio o de fases, Fe-C se representa 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. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los
puntos críticos temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones por métodos
diversos.
Si se añade carbono al hierro aumenta su grado de macicez y sus átomos podrían situarse
simplemente en los intersticios de la red cristalina de éste último; sin embargo en los aceros
aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C.
puede disolver hasta 0,025
% C el otro
extremo se encuentra la cementita (Fe3C). La ferrita-
fuertemente aleados, y se encuentra a temperaturas más altas.
6. Entre los campos monofásicos se encuentran regiones con mezclas de dos fases, tal como ferrita
+cementita, austenita + cementita, y ferrita + austenita. A temperaturas más elevadas se halla el
líquido, y por debajo de él, hay regiones de dos fases: líquido + austenita, líquido + cementita, y
líquido + ferrita-. En los tratamientos térmicos, la fase líquida siempre se evita. Algunos límites
entre fases tienen denominaciones especiales que facilitan la comunicación. Se trata de:
A1, temperatura eutectoide, la mínima a la que se puede encontrar austenita
A3, límite de la región austenítica para aceros de bajo contenido de carbono, es decir, el
límite.
Algunas veces se incluyen las letras c, e, o r. En la Tabla 2 se encuentran definiciones relevantes de
Los términos asociados con las transformaciones de fases en los aceros.
-Diagrama de equilibrio Fe-C hasta 6.67 % C: en líneas llenas, diagrama metaestable Fe-Fe3C; en líneas
de rayas,diagrama estable hierro-grafito.