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Fundamentos y procesos de manufactura: Diagrama hierro-carbono, Monografías, Ensayos de Metalurgia

El diagrama hierro-carbono, una representación clave en la metalurgia para comprender las diferentes fases de hierro en función de la temperatura y del porcentaje de carbono. Se abordan conceptos básicos como la solubilidad de carbono en hierro, la perlita y el acero.

Qué aprenderás

  • ¿Qué fases presentan el diagrama hierro-carbono y qué características tienen cada una?
  • ¿Cómo varía la solubilidad de carbono en hierro en función de la fase?
  • ¿Cómo se forma la perlita en el diagrama hierro-carbono?

Tipo: Monografías, Ensayos

2021/2022

Subido el 06/02/2022

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Universidad del Centro del Bajío.
Materia: Fundamentos y procesos de manufactura.
Tarea: Evidencia. Sesión 2.
Docente: Ing. Víctor Domínguez Muñiz.
Por: José Manuel Herrera Martínez.
Matrícula: Ing. Industrial.
Semestre:
Sabatino
Fecha: 29/Enero/2022
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Universidad del Centro del Bajío.

Materia: Fundamentos y procesos de manufactura. Tarea: Evidencia. Sesión 2. Docente: Ing. Víctor Domínguez Muñiz. Por: José Manuel Herrera Martínez. Matrícula: Ing. Industrial. Semestre: 2° Sabatino Fecha: 29/Enero/

1.- ¿Cómo se hace el diagrama hierro carbono? El diagrama de hierro carbono es considerado el diagrama de aleaciones más importante por su amplio uso en distintas y variadas industrias. La mayoría de los aceros utilizados en la construcción, en la industria automotriz y en la maquila de piezas metálicas se basan en este esquema. Las fases presentes en el diagrama tienen una estrecha relación con las fases en las que se presenta el hierro puro. Por resultante, las aleaciones resultantes compartirán rasgos con la fase de hierro puro correspondiente a la temperatura dada:

  • Hierro alfa: Encontrado en rango de temperaturas inferiores a 910°C.
  • Hierro gamma: Se presenta en el intervalo de temperaturas entre 910°C y 1130°C.
  • Hierro delta: Presente en el intervalo entre 1130°C y la temperatura de fusión de hierro (1539°C). El límite de solubilidad de carbono en aleación con el hierro está definido por la fase de hierro en la cual se realiza la aleación. La mayor solubilidad está presente en la fase gama, llegando a una solubilidad máxima de 2.11% de carbono en peso, estando a una temperatura de 1148°C. 2.- ¿Qué es la perlita en el diagrama hierro-carbono? La perlita es la combinación de dos fases del hierro en el proceso de calentado: ferrita (86.5%) y austenita (11.5%), siendo formada en una morfología de placas alternadas entre estas dos fases. La ferrita se obtiene agregando carbono al hierro alfa, teniendo una solubilidad máxima de 0.025% en peso estando a 723°C de temperatura. Esta es la fase más dúctil y blanda de los aceros. La austenita por otra parte, es una solución sólida por inserción sobre hierro gamma. Se trata del constituyente más denso entre los aceros. Al haber un proceso súbito de enfriado, se puede obtener la austenita, aunque no sea estable a temperatura ambiente.
  • Perlita: Compuesta de 86.5% de ferrita y 11.5% de austenita, formando alternaciones laminares entre ambos componentes.
  • Martensita: Formada por la transformación de gamma a acero alfa. Es un constituyente muy duro de los aceros. 7.- ¿Cómo se llama la mezcla de hierro con carbono? Acero, variando la composición de carbono entre 0.03% y 1.075% en masa de su composición total. 8.- ¿Qué soluciones sólidas se pueden observar en un diagrama hierro carbono?
  • Ferrita-alfa: Es una solución sólida intersticial de carbono en la red cristalina del hierro BBC (cúbica centrada en el cuerpo).
  • Austenita: Solución sólida intersticial de carbono en hierro-gamma. El hierro-gama tiene una estructura cristalina FCC (cúbica centrada en las caras) y mayor solubilidad en estado sólido para el carbono que la ferrita- alfa.
  • Cementita: Compuesto intersticial duro y quebradizo.
  • Ferrita-delta: Solución sólida intersticial de carbono en hierro-delta. Contiene una estructura BBC como la ferrita-alfa, pero con una constante de red mayor.