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IAGRAMA IERRO - CARBONO Presentado por: Martin Alonso Nieto Diaz Codigo: 2011-103024 E-mail:alonsin27@gmail!om Cel: ""#"0040"

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IAGRAMA

IERRO - CARBONO

Presentado por:Martin Alonso Nieto Diaz

Codigo: 2011-103024E-mail:alonsin27@gmail!om

Cel: ""#"0040"

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IERRO CARBONO

INTRODUCCION

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro ycarbono (alrededor de 0,08% hasta menos de un 2%). Algunasveces otros elementos de aleación esec!"icos tales como el #r o$i se agregan con roósitos determinados.

i la aleación osee una concentración de carbono mayor al 2,0%se roducen "undiciones &ue, en oosición al acero, son&uebradi'as y no es osible "orarlas sino &ue deben sermoldeadas.

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En el diagrama de "ase del e se observa las "ormas alotróicasdel hierro sólido, *## y ##, a distintas temeraturas+

$ierro al%a &'(: #ristali'a a -8 #. u estructura cristalina es*## con una distancia interatómica de 2.8- /. rácticamenteno disuelve en carbono.

$ierro gamma &)(: e resenta de 10# a 300#.

#ristali'a en la estructura cristalina ## con mayor volumen&ue la estructura cristalina de hierro al"a. 4isuelve "ácilmenteen carbono y es una variedad de e amagn5tico.

$ierro delta &*(: e inicia a los 300# y resenta unareducción en la distancia interatómica &ue la hace retornar auna estructura cristalina *##. u má6ima solubilidad decarbono es 0.00% a 38#. $o osee una imortanciaindustrial relevante. A artir de 7# se inicia la "usión dele uro.

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9as aleaciones hierro:carbono ertenecen al tio dealeaciones &ue "orman una comosición &u!mica. El carbonose uede encontrar en las aleaciones hierro:carbono, tanto en

estado ligado (e#), como en estado libre (#, es decir,gra"ito), or eso, el diagrama comrende dos sistemas+

Fe−Fe3C (metaestable); este sistema está

representado en el diagrama con líneas llenas

gruesas y comprende aceros y fundiciones blancas,o sea, las aleaciones con el carbono ligado, sin

carbono libre (grafito).

Fe−C (estable); en el diagrama se representa conlíneas punteadas; este sistema expone el esquema

de formación de las estructuras en las fundiciones

grises y atruchadas donde el carbono se encuentra

total o parcialmente en estado libre (grafito).

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FASES DEL DIAGRAMAHIERRO CARBONO

+A,E A,.EN/.CA &0 asta 21 C(

9a austenita resenta las siguientes caracter!sticas+

*aa temeratura de "usión. *aa tenacidad. E6celente soldabilidad. $o es magn5tica.

Carono dis5elto en$ierro 6 es 5na sol5!inslida intersti!ial en 5na

red +CC

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9a austenita está "ormada or cristales c;bicoscentrados en las caras estructura (##).

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La máxima solubilidad es

,!!" de # a $!$%#, y

disuel&e sólo ,'" de #

a temperatura ambiente.

<icroestructura interna de la "errita

Carono dis5elto en $ierro' Es 5na sol5!in slida

intersti!ial en 5na red 8CC

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e "orma cementita (e#) cuando se e6cede el l!mite desolubilidad del carbono en "errita = or debao de 2># (lacomosición está comrendida en la región de "ases =?e#).9a cementita, desde el unto de vista mecánico, es dura y"rágil, y su resencia aumenta considerablemente laresistencia de algunos aceros.

9a cementita se resenta de "orma oscura al ser observada almicroscoio, Estrictamente hablando, la cementita es sólometaestable@ esto es, ermanece como comuesto atemeratura ambiente inde"inidamente. ero si se calienta

entre -70 y 00># durante varios aos, cambia gradualmenteo se trans"orma en hierro = y carbono, en "orma de gra"ito, &ueermanece al en"riar hasta temeratura ambiente.

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9as 'onas oscuras corresonde a cementita &ue es el mayorconstituyente en la "undición blanca, las 'onas clarascorresonden a erlita.

9a cementita osee las siguientes roiedades+

<icroestructura interna de la cementita

 A9BA4CDEA

<CFDGHI9

 A9BA DEIBE$#IA A94EHABE

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<icroestructura interna de la ledeburita

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9a ledeburita se "orma al en"riar una "undición l!&uida decarbono (de comosición alrededor del 3.% de #) desde

0#, siendo estable hasta 2#, descomoni5ndose aartir de esta temeratura en "errita y cementita. Está "ormadaor 72% de cementita y 38% de austenita.9a ledeburita no e6iste a temeratura ambiente en las"undiciones ordinarias debido a &ue en el en"riamiento se

trans"orma en cementita y erlita@ sin embargo en las"undiciones se uede conocer las 'onas donde e6istió laledeburita or el asecto eut5ctico con &ue &uedan lasagruaciones de erlita y cementita.

htt+JJocK.ucm.esJcienciaLeLoinJ&uimicaLdeLlosLmaterialesJ<aterialLdeLclaseJtema

L-.LmaterialesLmetalicosLceramicosLyLolimerosLiJsMinlessNvieK

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E9 DA;AMA $E;;< CA;8<N< .ENE 9<, ,EN.E,PN.<, C;/.C<,

a( P5nto perit=!ti!o:01> C ? 14"3 C

( P5nto e5t=!ti!o:43 C ? 1147 C

!( P5nto e5te!toide:

0# C ? 723 C

γ  δ    ⇔+ líquido

C  Fe Líquido3

+⇔ γ  

C  Fe3

+⇔α γ  

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γ  δ    ⇔+   doacerolíqui

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C  Feíquida FundicionL3

+⇔ γ  

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 Acero es la denominación &ue com;nmente se le da, en

ingenier!a metal;rgica, a una aleación de hierro con unacantidad de carbono variable entre el 0,08% y el ,-% en esode su comosición, deendiendo del grado.

$o se debe con"undir el acero con el hierro, &ue es un metalrelativamente duro y tena', con temeratura de "usión de .77># y unto de ebullición 2.30 >#.

El acero conserva las caracter!sticas metálicas del hierro enestado uro, ero la adición de carbono y de otros elementostanto metálicos como no metálicos meora sus roiedades

"!sicoL&u!micas. El acero es actualmente la más imortantealeación mecánica emleándose de "orma intensiva ennumerosas alicaciones como bienes de e&uio (má&uinaLherramienta), construcción, etc.

ACERO

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CLASIFICACION DE

LOS ACEROS

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     H     I     P     O     E     U     T     E     C     T     O     I

     D     E

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C O

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EUTECTOIDE

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     H     I     P     E

     R     E     U     T

     E     C     T     O

     I     D     E

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DEFINICIÓN: ALEACIÓN HIERRO-CARBONOO SUSTANCIAS OBTENIDAS POR FUSIÓN DEL

Fe , C e IMPUREZAS

O C DISUELTO ( Feα, Feγ)O C COMBINADO (Feз C ceme!"!#)O C LIBRE (LAMINAS, NODOS)

DEFINICIÓN ACERO: ALEACIÓN Fe-C $%&O HIPOEUTECTOIDE C$'-&O EUTECTOIDE C'*&O HIPEREUTECTOIDE C+'*&

DEFINICIÓN FUNDICIÓN: Fe %&$C$*&O HIPEREUTECTICA C+.*/&O HIPOEUTECTICA C$.*/&O EUTECTICA C.*/&

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O FERRITA (α 0 1) SOLUCIÓNSÓLIDA DE INSERCIÓN DE C ENFe  α*  SOLUBILIDAD M23IMA

'*'%&* Fe PURO* BLANDA* BCC

O FERRITA 4 SOLUCIÓN SÓLIDAINTERSTICIAL DE C EN Fe 4*BCC* SOLUBILIDAD M23IMA

'*'5&*

O CEMENTITA: FeзC , ,,& C*DURO 6 FR27IL* SISTEMAORTORÓMBICO

COMPONENTESESTRUCTURALES DE LOS

ACEROS

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O PERLITA: MEZCLA EUTECTOIDEFERRITA 6 CEMENTITA * '*&C*L2MINAS ALTERNADAS

O AUSTENITA: SOLUCIÓN SÓLIDAINSERCIÓN DE C EN Feγ* SEDESDOBLA POR REACCIÓNEUTECTOIDE* SOLUBILIDAD

M23IMA %,88&

O LEDEBURITA: MEZCLAEUTECTICA DE CEMENTITA 6AUSTENITA .,/&C

COMPONENTESESTRUCTURALES DE LOS

ACEROS

ANALISIS EN EL

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ANALISIS EN EL

DIAGRAMA Fe-C

PN.<,: 04C 3#C

3C

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 040 3#0 30 A

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 0.30

AN

B

9,,

D

E 9DA

:;AM

A

+e- C

A9P

N.<

04

C

A

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  0.30

 

 0 1 #

  0.

ANB9

, ,DE9

DA:

;AMA

+e-

C

A9PN

.<0

4

C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 04C

ANB9,, DE9 DA;AMA +e C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 04C

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Ferrita 42.57%Cee!t

itaE"te#t$

ie

5.4&%

 Per'ita4&.(5 %

ANB9,, DE9 DA;AMA +e C

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B># B %eP

%Acero9i&.

e P

Q#R

 Acero9i&. Q#R

703 B 0 00 0.0 0.30318 B2 1.01 10.1 0. 0.33

313 B 22.22 .8 0.2 0.38

B># B %Aust. %Acero 9i&. AustenitaQ#R

 Acero 9i&.Q#R

38 B3 -8.1 .0 0. 0.-0

3- B7 00 0 0.30 0.8

ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 04C

># % %

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B># B %Aust. %errita AustenitaQ#R

erritaQ#R

11 B- 00 0 0.30 0.020

B 82.32 .78 0.38 0.027

- B8 7-.1 3.8 0.-1 0.028

2 B1 38.07 7.17 0.80 0.00

Ferrita 42.57%

Cee!titaE"te#t$

ie

5.4&%

 Per'ita

4&.(5 %

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C;A DE EN+;AMEN.<

P.< 04C

errita

#ementitaEutectoide

errita

Perlita

9i&uido

A

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  .8 .38 

 

 4 3

  2.

 0 #

AN

B

9,,

D

E 9DA

:;AM

A

+e- C

A9P

N

.<3#

C

ANB9,, DE9 DA;AMA +e-C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 3#C

ANB9,, DE9 DA;AMA +e-C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 3#C

ANB9,, DE9 DA;AMA +e-C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 3#C

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B># B und. 9i&.Q#R

 AustenitaQ#R

%und. 9i& %Austenita Botal%

12 B .8 00 0 00

B2 3.0 2.0 10.0 0.0 003- B 3. 2. -.7 2.7 00

A")te!ita

/*%&Cee!t

itaE"te#ti#a

/5*&

 Lei*"rit

a7+.5%

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B># B AustenitaQ#R

#ementitaQ#R

%Aust. %#ementitaecundaria

%#ementitaEutectica

Botal%

170 B3 .38 -.- 77. 3.12 1.8 00

800 B7 .0 -.- 3.0 .22 1.8 00

2 B- 0.8 -.- 38.1 .2 1.8 00

Ferrita ./*//&

/*//&Cee!tita

E"te#t$ie

9*9&

 Per'it

a4&.,

%

Cee!tita

Se#"!.

88*/%&

Cee!t

itaE"te#ti#a

/5*&

T$ta' 8''&

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C;A DE EN+;AMEN.<

P.< 3#C

9i&uido

#ementita

#ementitaEutectoide

errita

Perlita

ANB9,, DE9 DA;AMA +e-C

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ANB9,, DE9 DA;AMA +e-CA9 PN.< 3C

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B># B und. 9i&.Q#R

#ementitaQ#R

%und.9i&

%#ementitarimaria

370 B 7.0 -.- 00 0

00 B2 3.0 -.- -1.73 0.3-200 B 3.70 -.- -. -.8

0 B3 3.0 -.- 7.8 32.1

A")te!ita

27.75%Cee!t

itaE"te#ti#a

(.(+%

 Lei*"rit

a57.&%

Botal%

00

0000

00

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B># B AustenitaQ#R

#ementitaQ#R

%Aust. %#ementitaEutectica

%#ementitaecundaria

100 B7 .7 -.- 27.7 0.0- 33.1

800 B- .0 -.- 23.-0 0.0- 37.3

2 B 0.80 -.- 2.3 0.0- 3-.-0

Ferrita 2(.+&

Cee!tita

E"te#t$ie

2.++

 Per'it

a2.4%

Botal%

00

00

00

Cee!tita

Se#"!.

4+.+(

Cee!tita

E"te#ti

#a

(.(+

T$ta' ((%

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C;A DE EN+;AMEN.<

P.< 3C

#ementitarimaria

9i&uido

#ementitarimaria

 Austenita

#ementitaEutectica

9edi5

rita

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GRACIAS…

Si)tea) e A'ea#i$!e) E"t/#ti#a)

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S ) e a) e ea# $ e) " /# #a)Bi!aria)E01 P*-S!

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htt+JJcosmolinu6.noLi.orgJunedJunedcurset2.htmlSinicioNagina

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Referencias Bibliográficas:

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