Diagrama Hierro Carbono - Constitución y Características

1. Diagrama Hierro
Carbono
Instituto universitario de tecnología Antonio José Sucre
Nombre: Diego Pirela
Cédula: 30.901.024
Área: Metalúrgia

2. Identificar las aleaciones de Hierro
1. El Hierro
1.1 Definición
El hierro en la metalurgia es fundamental, ya que es el
elemento base de los aceros, que son las aleaciones más
comunes y versátiles en la industria. La siderurgia es el
conjunto de procesos físico-químicos y metalúrgicos para
la producción de hierro, que luego se utiliza en la
fabricación de una amplia gama de productos. El hierro
puro se oxida fácilmente y no es muy duro, por lo que
generalmente se emplea en forma de aleaciones,
especialmente el acero, para aprovechar al máximo sus
propiedades.
• Figura izquierda: Instalación de hornos altos
• Figura derecha: Batería de coque con su torre de carbón
Fuente: Falk y autores, (1986), Metalotécnia fundamental,
editorial Reverté S.A

3. Identificar las aleaciones de Hierro
1.2 Constitución
La constitución del hierro en la metalurgia es muy interesante. El hierro es un metal maleable, de color gris
plateado, con propiedades magnéticas, es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. En la
metalurgia, se trabaja con menas de hierro como el oligisto o hematites rojas, que proporcionan un alto
porcentaje de metal puro y homogéneo. Además, el hierro es un metal alotrópico, lo que significa que puede
existir en más de un tipo de estructura reticular dependiendo de su forma y condiciones.
• Perfiles estructurales
Fuente: Gerdau corsa, (2019), Manual de perfiles
estructurales

4. Identificar las aleaciones de Hierro
1.3 Características
El hierro es un metal importante en la metalurgia debido a
sus diversas características. Es un metal duro pero maleable,
denso y generalmente se encuentra en la naturaleza como
parte de ciertos óxidos. Además, es ferromagnético a
temperatura ambiente y presión atmosférica. Aunque es
resistente, también puede ser quebradizo y se corroe
fácilmente al ser expuesto al aire húmedo. Estas propiedades
hacen que el hierro sea un material versátil en la industria
metalúrgica. Calibre macho de acero especial
Fuente: Falk y autores, (1986), Metalotécnia
fundamental, editorial Reverté S.A

5. 1.4 Tipos de aleaciones de hierro
En la metalurgia, el hierro se utiliza en diferentes tipos de aleaciones
para mejorar sus propiedades y adaptarlo a diversas aplicaciones. A
continuación, te mencionaré algunos de los tipos más comunes de
aleaciones del hierro:
Fuente: blog/principales-elementos-de-
aleación/

6. 1.4.1 Tipos de aleaciones de hierro: Acero
El acero es una aleación de hierro con carbono,
que puede variar en su contenido para obtener
diferentes características. Es ampliamente
utilizado en la construcción, fabricación de
vehículos, maquinaria y utensilios debido a su
resistencia, dureza y maleabilidad.
Montaje de estructuras de acero
Fuente: McCormac J y autores, (2012), Diseño
de estructuras de acero, editorial Alphaomega

7. 1.4.2 Tipos de aleaciones de hierro: Hierro fundido
Hierro fundido: El hierro fundido es una aleación de
hierro con un alto contenido de carbono (entre 2% y 4%).
Se caracteriza por su alta resistencia a la compresión y
buena capacidad de absorción de vibraciones. Se utiliza
en la fabricación de piezas pesadas, como bloques de
motor, tuberías y componentes industriales.
• Perfiles estructurales
Fuente: Gerdau corsa

8. 1.4.3 Tipos de aleaciones de hierro: Acero inoxidable
Acero inoxidable: Es una aleación de hierro con cromo
(y en algunos casos níquel). El cromo le confiere
resistencia a la corrosión y al desgaste, lo que lo hace
ideal para aplicaciones en ambientes corrosivos, como la
industria química o alimentaria.
• Perfiles estructurales
Fuente: Gerdau corsa

9. 1.4.4 Tipos de aleaciones de hierro: Hierro nodular (o dúctil)
Hierro nodular (o dúctil): Esta aleación del hierro
contiene pequeñas cantidades de magnesio u otros
elementos estabilizadores. Tiene una estructura más
flexible y dúctil que el hierro fundido convencional, lo que
le confiere mayor resistencia a la tracción y tenacidad. Se
utiliza en componentes que requieren alta resistencia y
capacidad de absorción de impactos.
Bancada de fundición esferoidal
para un motor de 16 cilindro en v
Fuente: Falk y autores, (1986),
Metalotécnia fundamental, editorial
Reverté S.A

10. 1.4.5 Tipos de aleaciones de hierro: Hierro forjado
Hierro forjado: Es una aleación obtenida mediante el
proceso de forja, que consiste en dar forma al hierro
mediante golpes y presión. El hierro forjado es resistente,
duradero y se utiliza en aplicaciones como herramientas,
muebles y elementos decorativos.
• Varillas corrugadas
Fuente: Gerdau corsa

11. 1.5 Diagrama de equilibrio hierro carburo de hierro
Un diagrama de hierro-carburo de hierro, también conocido
como diagrama de fases hierro-carbono, es una representación
gráfica que muestra las diferentes fases y las transformaciones
que ocurren en una aleación de hierro y carbono a medida que
varía su composición y temperatura.

12. 2.1 Coordenadas del diagrama
Las coordenadas están compuestas por dos factores que serían.
• Las mezclas esto es el porciento peso, carbono que en el diagrama se nos
muestra en la línea abajo y nos dice que esto es 2% a 0 y 2,1% y hierro
colado.
• Las temperaturas en el diagrama se nos muestra en las líneas verticales y nos
dice que la ferrita se encuentra a 727°C (1340°F) sube a 910°C y luego baja a
0 , la Austenita esta a 1148°C (2098°F) y la cementita a 1495°C.

13. 2.2 Zonas
En el diagrama nos dice que la perrita se
encuentra en estado de carbono de hierro la
austenita en estado de carbono de hierro y la
cementita en el estado de hierro Delta y
líquido
• Diagrama de equilibrio hierro carbono, ferrita, austenita, cementita
Fuente: DeGarmo P y autores (1994), Materiales y proceso de fabricación,
editorial Reverté S.A

14. 2.3 Ecuaciones isométricas
Las ecuaciones isométricas en los
diagramas de hierro-carburo representan las
relaciones entre las fases presentes en una
aleación hierro-carburo de hierro. Estas
ecuaciones describen la composición
química y las proporciones de las diferentes
fases de la aleación a una temperatura
específica. Las fases principales en estos
diagramas son la ferrita, la austenita, el
cementita y la perlita.
• Microestructura de la austenita
Fuente: Molera P (1991), Tratamiento térmicos
de metales, Marcombo