Diagrama Hierro-CarbonoFases de laaleacindehierro-carbono

Austenita(hierro- duro)Ferrita(hierro-. blando)Cementita(carburo de hierro. Fe3C)Perlita(88% ferrita, 12% cementita)Ledeburita(ferrita - cementita eutectica, 4,3% carbn)BainitaMartensita

Tipos de acero

Acero al carbono(0,03-2,1% C)Acero corten(para intemperie)Acero inoxidable(aleado concromo)Acero microaleado(HSLA, baja aleacin alta resistencia)Acero rpido(muy duro, tratamiento trmico)

Otras aleaciones Fe-C

Hierro forjado(prcticamente sin carbn)Fundicin(mayor a 2,1% C)Fundicin dctil(grafito esferoidal)

En eldiagrama de equilibrioode fases hierro-carbono(Fe-C) se representan las transformaciones que sufren losacerosalcarbonocon la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos dedifusin(homogeneizacin) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos crticos temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones por mtodos diversos.Microconstituyentes[editar]El hierro puro esta presente en tres estadosalotrpicosa medida que se incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente: Hasta los 911C (temperatura crtica AC3), el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cbico de cuerpo centrado y recibe la denominacin de hierro (alfa) oferrita. Es un material dctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y esferromagnticohasta los 770C (temperatura de Curiea la que pierde dicha cualidad; se suele llamar tambin AC2). La ferrita puede disolver pequeas cantidades de carbono. Entre 911 y 1400C cristaliza en el sistema cbico de caras centradas y recibe la denominacin de hierro (gamma) oaustenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y esparamagntica. Entre 1400 y 1538C cristaliza de nuevo en el sistema cbico de cuerpo centrado y recibe la denominacin de hierro (delta) que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parmetro de red mayor por efecto de la temperatura.A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado lquido.Si se aade carbono al hierro aumenta su grado de macicez y sus tomos podran situarse simplemente en los instersticios de la red cristalina de ste ltimo; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), de acuerdo con lo que dijo el Doctor Cesar Rayas, es decir, un compuesto qumico definido y que recibe la denominacin decementitade modo que los aceros aleados al carbono estn constituidos realmente por ferrita y cementita.Transformacin de la austenita[editar]

Zona de los aceros (hasta 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 abcisas las escalas de los porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul).El diagrama de fases Fe-C muestra dos composiciones singulares: Uneutctico(composicin para la cual el punto de fusin es mnimo) que se denominaledeburitay contiene un 4,3% de carbono (64,5% de cementita). La ledeburita aparece entre los constituyentes de la aleacin cuando el contenido en carbono supera el 2% (regin del diagrama no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la aleacin marcando la frontera entre los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricadas por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura crtica A31los aceros estn constituidos slo por austenita, una solucin slida de carbono en hierro y su microestructura en condiciones de enfriamiento lento depender por tanto de las transformaciones que sufra sta. Uneutectoideen la zona de los aceros, equivalente al eutctico pero en el estado slido, donde la temperatura de transformacin de la austenita es mnima. El eutectoide contiene un 0,80%C (13,5% de cementita) y se denominaperlita. Est constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo sus propiedades mecnicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero: Aceros hipoeutectoides(menor a 0,80% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crtica A3comienza a precipitar la ferrita entre los granos de austenita y al alcanzar la temperatura crtica A1la austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita. Aceros hipereutectoides(mayor a 0,80% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crtica se precipita el carburo de hierro resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de cementita.Pues ya que este es un tratamiento termico y su temperatura se eleva hasta dicha termperatura.Otros microconstituyentes[editar]Las texturas bsicas descritas (perlticas) son las obtenidas enfriando lentamente aceros al carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos trmicos) es posible obtener estructuras cristalinas diferentes: Lamartensitaes el constituyente tpico de los acerostempladosy se obtiene de forma casi instantnea al enfriar rpidamente la austenita. Es una solucin sobresaturada de carbono en hierro alfa con tendencia, cuanto mayor es el carbono, a la sustitucin de la estructura cbica centrada en el cuerpo por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita (y los carburos de otros metales) es el constituyente ms duro de los aceros. Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a labainita, estructura similar a la perlita formada por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aqulla. Tambin se puede obtener austenita por enfriamiento rpido de aleaciones con elementos gammgenos (que favorecen la estabilidad del hierro ) como el nquel y el manganeso, tal es el caso por ejemplo de losaceros inoxidables austenticos.Antao se identificaron tambin la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de muy pequea distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han cado en desuso.