El diagrama de hierro-carbono muestra las diferentes fases en las que puede encontrarse la aleación a diferentes temperaturas y porcentajes de carbono. Incluye las fases ferrita, cementita, perlita y austenita. El diagrama es útil para saber la composición y propiedades de diferentes metales y aleaciones de hierro y carbono.

1. Ing. Wilder Franz Apaza
: “B”
INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ

2. El diagrama de hierro carbono consta de una serie de elementos que a
continuación se le presentan como están ubicados: en su lado derecho esta
los grados de temperatura en las que puede alcanzar el hierro y en su lado
inferior esta los porcentajes de carbono.
En este diagrama podemos ver los procesos que pasa el hierro antes de ser
fundido a 1536 °C los procesos se conocen como α, γ y δ
A) El diagrama de hierro carbono nos sirve para saber donde se funden los
metales.
B) Con el diagrama sabemos que porcentaje de carbono tiene cada metal.

3. Las aleaciones hierro-carbono pertenecen al tipo de aleaciones que
forman una composición química.
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:
1. Fe-Fe3C (metalestable); este sistema comprende aceros y
fundiciones blancas, o sea, las aleaciones con el carbono
ligado, sin carbono libre (grafito).
2. Fe-C (estable); 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).

4. La clasificación de las aleaciones férreas según el contenido en
carbono comprende tres grandes grupos:

5. Las fases en las que se puede encontrar la aleación Hierro-
Carbono dentro del diagrama de equilibrio son:
: solución sólida de Fe-α, con composición máxima del
0,025% de C a 723º C y de 0,008% a temperatura ambiente.
solución sólida de Fe-γ, con composición máxima del
2% de C, a 1130ºC
, compuesto definido con formula CFe3 de estructura
ortorrómbica, compuesto por 6,67% de C y 93.33% de Fe. Es
magnética hasta los 210º C.
, constituyente compuesto por un 86,5% de Ferrita y 13,5%
de Cementita, de estructura laminar.
, constituyente eutéctico con composición 4,3% de
Carbono y 95,7% de Hierro.

6. Cuando la temperatura baja hasta 723° C el hierro sufre un
cambio alotrópico y su red se transforma en cúbica
centrada en el cuerpo (BCC), que no acepta apenas
átomos de carbono en su seno; entonces el hierro se
denomina
Es relativamente blanda dúctil y magnética.
Es el carburo de hierro Fe3C con un
contenido fijo de carbono del 6,67%. No tiene
propiedades metálicas. La cementita es muy dura
y frágil

7. Esta compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de
cementita. Microestructura formada por capas o
láminas alternas de las dos fases (α y cementita)
durante el enfriamiento lento de un acero a
temperatura eutectoide. Se le da este nombre porque
tiene la apariencia de una perla al observarse
microscópicamente a pocos aumentos.
Este es el constituyente más denso de los aceros, y está
formado por la solución sólida, por inserción, de
carbono en hierro gamma. La proporción de C disuelto
varía desde el 0 al 1.76%, correspondiendo este último
porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de
1130 ºC.

8. La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las
fundiciones. Se forma al enfriar una fundición líquida de
carbono (de composición alrededor del 4.3% de C) desde
1130ºC, siendo estable hasta 723ºC, descomponiéndose a
partir de esta temperatura en ferrita y cementita

9.  Α
 Fe3
 γ
 Ferrita o Hierro Alfa
 Perlita
 Cementita
 Austenita

17. FUNDICIONES

24. Generalmente
contienen entre el 0.60
y 1.4 % en peso de C.
Son más
duros y resistentes
(y menos dúctiles)
que los otros
aceros al carbono.
Casi siempre se utilizan
con
tratamientos de templado
y revenido que lo hacen
muy resistentes al
desgaste y capaces de
adquirir
la forma de herramienta
de corte.
Por ejemplo, cuchillos,
navajas, hojas de
sierra, brocas para
cemento, corta tubos,
troqueles, herramientas de
torno, muelles e hilos e alta
resistencia.