SESION_8 (Ciencia de Materiales) Capitulo I

8/18/2019 SESION_8 (Ciencia de Materiales) Capitulo I

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1.6.- DIAGRAMA DE EQUILIBRIO Fe- Fe3C


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El diagrama de equilibrio es el mapa o carta que empleanlos ingenieros para una correcta interpretación de losfenómenos que ocurren en los aceros y los hierros cuandotienen diferentes composiciones químicas.


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Este diagrama se utiliza como una guía, ya que la mayoríade los aceros contienen otros elementos en su composiciónquímica, los cuales modifican la posición de cada una de las

fases, puntos y líneas que lo conforman.


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Las cantidades de cada una de las composiciones y fasesque se pueden presentar en el diagrama de equilibrio querepresenten una aleación se indican normalmente en

cantidades de por ciento en peso ( % wt ); en algunasocasiones se pueden dar en por ciento atómico ( % at ).


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El diagrama de equilibrio Fe-Fe3C indica el contenido de

carbono que eiste en un acero o un hierro, el cual puede!ariar desde un 0.0 " hasta un 6.67 %, este rango es elque se utiliza para la gran mayoría de las aplicaciones

practicas que tienen estas aleaciones.


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En t#rminos generales el diagrama muestra las diferentesfases que pueden presentarse en el acero ó en el hierro,

tanto, en estado líquido como sólido, es com$n darnombres especiales a la mayoría de las estructuras queaparecen en el diagrama, estos nombres son%

FASES DEL DIAGRAMA Fe-Fe3C


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Ferrita.& 'ambi#n conocida como hierro alfa ( ; es lafase con mayor ductilidad y la mas sua!e, su durezapromedio es de !0 Br, tiene una resistencia a la tensión de *g+mm" y su ductilidad esta entre el - y / ".


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#er$ita.& Esta constituida por00.- " de ferrita y un .-

" de cementita, se forma de

placas o laminas alternadasde cada una de estas fases;tiene este nombre porquerefle1a la luz de manerasimilar a una perla.


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2u dureza promedio es de// 3r, una resistencia a latensión de / *g+mm; su

ductilidad es del 4- ".

La perlita puedepresentarse en dosestructuras seg$n la

!elocidad de enfriamiento%sorbítica y globular.


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Cee&tita.& Esta fase

esta conformada porcarburo de hierro (5e6);

la cual contiene un 0.07"6 y un 8." 5e, es la

fase mas dura y fr9gilformada por solidificacióndel acero, alcanza unadureza hasta los 7// 3r( :c) y es magn#tica

hasta los 4//

6.


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A'te&ita.& Esta fase se forma por la disolución del 5e6

en el hierro gamma ( ), la proporción del carburo dehierro disuelto puede !ariar del / " hasta el -.- "; queequi!ale del / al 4.70" 6, que representa la m9imasolubilidad de la cementita a 4, 4// 6.


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En aceros al carbono, la austenita se empieza a formar a7/ 6 (Línea 4), a partir de la temperatura critica superior

(Línea ) todo el acero esta conformado por cristales de

austenita.


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En estascondiciones, si elacero fuera enfriado

de manera muyr9pida, a latemperaturaambiente se tendr9una microestructura

formada por granosausteniticos$nicamente.


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La austenita es una fasemetaestable, esto es,

que al paso del tiempose transformara a unacombinación de fases%

ferrita


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Marte&ita.& Esta fase es una solución sobresaturada deFe3C en hierro alfa ( , se produce por un enfriamiento

r9pido de la austenita durante un tratamiento t#rmico.

2u dureza promedio es de -/ a 0 :c, con una resistencia ala tensión de // *g+mm; y una ductilidad del .- ".


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2u microestructura es normalmente en forma de agu1as,cristaliza como sistema c$bico con los 9tomos de 5e6

sobre las aristas de la celda.

Scanning electron micrograph of a deep-etched, high-manganese, high-carbon steel.The austenite matrix has been etched awayto reveal the morphology of theWidmanstaetten pro-eutectoid cementite

particles.


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Bai&ita.& Esta fase resulta de la transformación isot#rmicade la austenita a temperaturas entre los -// y los --/ /6.=ara producir bainita, debe efectuarse un temple conocido

con el nombre de )te*$e +ai&iti,>;

Light optical and electron micrograph of so-calledgranular bainitic ferrite microstructure in a0.00!-".#$%n ultra-low carbon steel air-cooled

from the austenitising temperature.

&recipitates of copper that have formed withincementite, the iron carbide phase 'e(!, in asteel containing )." wt* ! and ". wt* !u.


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2i la bainita se forma en el rango de los -//&--/ /6, labainita se conoce como ?+ai&ita '*erir>, en cambio sise forma en el rango de los -/&// /6, recibir9 elnombre de ?+ai&ita i&erir>.

BAINITA SUPERIOR BAINITA INFERIOR

http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2004/LB2/bainite.11b.jpghttp://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2004/LB2/bainite.14.jpg


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'iene una gran seme1anza con la martensita pudiendoconfundirse cuando no se tiene eperiencia endiferenciarlas. La bainita esta constituida por placas de

5e6 en una matriz ferritica.

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