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Tratamientos Térmicos;Diagrama Fe - C
•Transformaciones alotrópicas del Fe•Diagrama de Fases Fe-C •Reacción Eutéctica del sistema Fe-C•Reacción Eutectoide del sistema Fe-C•Microestructuras del acero
Alotropía del Fe
• El hierro es el elemento número 26 de la tabla periódica, con masa atómica de 55.845 UMA y densidad de 7.86 g/cm3, posee tres estados alotrópicos:– Ferrita δ (CC) 1400-1539 °C– Ferrita α (CC) 0-910 °C
– Austenita (CCC) 910-1400 °C
Diagrama Fe-C
• El sistema Fe-C esta descrito por el siguiente diagrama:
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Diagrama Fe-C
• El sistema posee tres reacciones invariantes:– Peritéctica δ + L → γ
– Eutéctica L → γ + Fe3C
– Eutectoide γ → α + Fe3C
L
γ
γ
α + Fe3C
Reacción Eutéctica
• La reacción eutéctica ocurre a 1146 °C y proporciona una microestructura de laminas alternadas de γ y Fe3C, llamada Ledeburita.
Reacción Eutéctica
• Normalmente no se aprecia su rastro ya que ocurre en el rango de aleación de los hierros y se “modifica” para dar lugar a las hojuelas de grafito (rosetas, nódulos, etc.)
Hierro gris
Reacción Eutectoide
• La reacción eutectoide ocurre a 723 °C y proporciona una microestructura constituida por laminas de ferrita α y cementita, conocida como PERLITA. Esta es la responsable de las propiedades del acero. Acero 1030
Reacción Eutectoide• Tecnológicamente es de
gran importancia debido a la gran cantidad de microestructuras que se pueden generar al manipular el sistema; el temple es historicamente el proceso mas importante, produce una microestructura llamada MARTENSITA.
Acero 10B35, Templado en agua.
Microestructura y Propiedades
• La Martensita es la microestructura mas dura del acero, pero también la mas frágil; es la mas resistente (σm) pero la mas susceptible a las microfracturas (concentradores de esfuerzos) Acero 1095
Microestructura y Propiedades
• En el otro extremo, la microestructura de GLOBULIZADO proporciona ductilidad y tenacidad al acero al disminuir el efecto de concentración de esfuerzos, pero disminuye la resistencia y la dureza.
Acero 1074
BIBLIOGRAFIA
Askeand, phulé. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, 4a. Ed., Thomson
Shackelford. Introducción a la Ciencia de los Materiales para Ingenieros, 6a. Ed., Pearson
Smith, Hashemi. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, 4a. Ed., McGraw-Hill
Schaffer, Saxena, Ciencia y Diseño de Materiales para Ingeniería, 1a. Ed, CECSA
BIBLIOGRAFIA
ASM International, ASM HANDBOOK, Vol. 9 Metallography and Microstructures, 9th. Ed.