Primer vídeo - Práctica Caracterización microestructural de materiales metálicos

Summary

Este video tutorial explica las principales características del diagrama de fases del acero, específicamente el diagrama de fases binario hierro-carbono. Se destaca cómo este diagrama muestra las fases presentes en el acero bajo diversas composiciones de carbono y temperaturas. Se detallan fases como la ferrita delta, la austenita y la cementita, así como sus estructuras cristalinas y los límites de solubilidad de carbono. También se explica cómo interpretar las distintas regiones monofásicas del diagrama y las reacciones que ocurren en diferentes puntos singulares del mismo.

Takeaways

• 📉 El diagrama de fases del acero es una representación gráfica del equilibrio de fases presentes en función de la temperatura y el contenido de carbono.
• 🧪 Es un diagrama de fases binario de hierro-carbono que se centra en composiciones de carbono que varían hasta el 6,67%.
• 🌡️ El eje de las 'x' muestra el porcentaje de carbono, mientras que el eje de las 'y' representa la temperatura.
• ⚖️ El equilibrio en el diagrama depende de calentamientos y enfriamientos lentos para permitir que el material alcance sus fases naturales.
• 🔄 Se representan cuatro fases sólidas cristalinas: ferrita delta (alta temperatura), austenita, ferrita alfa (baja temperatura) y cementita.
• 🧱 La ferrita delta y la alfa tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC), mientras que la austenita tiene una estructura cúbica centrada en las caras (FCC).
• 💧 La fase líquida aparece a altas temperaturas y está representada por la letra 'L'.
• 🧬 La cementita es un compuesto intersticial de carbono en hierro con una estructura fija y un contenido en carbono del 6,69%.
• ⚙️ Existen diferentes tipos de acero según su contenido de carbono: hipoeutectoides (menos del 0,77%), eutectoides (exactamente 0,77%) e hipereutectoides (más del 0,77%).
• 🔍 Los límites de solubilidad del carbono en cada fase cristalina varían según la temperatura y están representados en el diagrama de fases.

Q & A

¿Qué es un diagrama de fases del acero?

Un diagrama de fases del acero es una representación gráfica que muestra las fases presentes en equilibrio en el acero bajo diferentes composiciones de carbono y condiciones de temperatura. Específicamente, se trata de un diagrama de fases binario de hierro-carbono.

¿Qué significa que un diagrama de fases esté en equilibrio?

Que un diagrama de fases esté en equilibrio significa que los calentamientos y enfriamientos del material deben ser lo suficientemente lentos como para permitir que las fases del material evolucionen de forma natural, sin alteraciones que modifiquen el equilibrio.

¿Cuál es el porcentaje máximo de carbono que se representa en el diagrama de fases hierro-carbono mostrado en el vídeo?

El diagrama de fases hierro-carbono mostrado en el vídeo representa composiciones de carbono hasta un 6.67% en peso.

¿Cuáles son las fases sólidas cristalinas presentes en el diagrama de fases del acero?

Las fases sólidas cristalinas presentes en el diagrama de fases del acero son la ferrita delta (δ), la austenita (γ), la ferrita alfa (α), y el compuesto cementita (Fe₃C).

¿Qué diferencia hay entre la ferrita delta y la ferrita alfa?

La ferrita delta (δ) aparece a temperaturas más altas y tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC). La ferrita alfa (α), que aparece a temperaturas más bajas, también tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo, pero su límite de solubilidad de carbono es menor que el de la ferrita delta.

¿Qué es la austenita y qué estructura cristalina posee?

La austenita (γ) es una solución sólida intersticial de carbono en hierro, con una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (FCC).

¿Qué es la cementita y cuál es su composición química?

La cementita (Fe₃C) es un compuesto intersticial de carbono en hierro, con una estructura cristalina fija. Contiene un 6.69% de carbono en peso.

¿Qué tipos de acero se clasifican según el contenido de carbono?

El acero se clasifica según su contenido de carbono en tres tipos: hipoeutectoides (menos del 0.77% de carbono), hipereutectoides (más del 0.77% de carbono) y eutectoides (exactamente 0.77% de carbono).

¿Cuál es el límite de solubilidad de carbono en la ferrita delta?

El límite de solubilidad de carbono en la ferrita delta es del 0.09% a una temperatura de 1495°C.

¿Cuál es el límite de solubilidad de carbono en la austenita?

El límite de solubilidad de carbono en la austenita es del 2.1% a una temperatura de 1148°C.