Diagrama de Fases Hierro Carbono |Hipoeutectoide, Hipereutectoide| Metalurgia -Salvador FI

Summary

El video ofrece un análisis detallado de la evolución de la microestructura en aleaciones de acero a través del diagrama hierro-carbono, enfocándose en enfriamientos lentos bajo condiciones de equilibrio. Se explican las fases presentes, como la austenita (gamma), ferrita (alfa) y cementita (Fe3C), y cómo cambian con la temperatura. Además, se exploran las diferencias entre aceros eutectoides, hipoeutectoides e hipereutectoides, destacando la formación de estructuras como perlita y ferrita proeutectoide. El video incluye diagramas, imágenes microscópicas y ejemplos para ilustrar los cambios estructurales. También invita a suscribirse y seguir más contenido de metalurgia.

Takeaways

• 🔍 Se analiza el desarrollo de la microestructura en diferentes aleaciones de acero usando el diagrama hierro-carbono.
• 🌡️ Se estudia el comportamiento de las fases en condiciones de enfriamiento lento bajo el punto eutectoide (727°C).
• 🧱 Por encima del punto eutectoide, la estructura es únicamente austenita (fase gamma).
• ⬇️ Al descender la temperatura por debajo de 727°C, se forman láminas de ferrita (fase alfa) y cementita (Fe3C), creando la microestructura denominada perlita.
• 🎨 En la perlita, la ferrita es de color naranja y la cementita de color azul, destacando las diferencias entre ambas.
• 💎 En aceros hipoeutectoides (menos del 0.77% de carbono), se observa la coexistencia de ferrita y austenita antes de llegar a 727°C.
• 📏 A medida que la temperatura baja, los granos de ferrita crecen debido al proceso de difusión atómica.
• ⚙️ En aceros hipereutectoides (más del 0.77% de carbono), la cementita se forma antes y después del enfriamiento lento, diferenciándose en su comportamiento.
• 📸 Se presentan micrografías para ilustrar las diferencias visuales entre las estructuras de aceros eutectoides, hipoeutectoides e hipereutectoides.
• 📚 Se recomienda el uso de la regla de la palanca para calcular los porcentajes de ferrita y cementita en los diferentes tipos de aceros.

Q & A

¿Qué es un diagrama hierro-carbono y para qué se utiliza?

El diagrama hierro-carbono es una herramienta gráfica que muestra las fases de las aleaciones de hierro y carbono en función de la temperatura y la composición de carbono. Se utiliza para analizar el comportamiento de las fases en aceros y determinar cómo se desarrollan las microestructuras bajo diferentes condiciones.

¿Qué ocurre en un acero con 0.77% de carbono cuando se enfría lentamente?

En un acero con 0.77% de carbono, durante un enfriamiento lento, por encima de la temperatura eutectoide (727°C), solo existe la fase austenita (gamma). Al bajar la temperatura por debajo de 727°C, la austenita se transforma en una mezcla de ferrita y cementita, formando una microestructura llamada perlita.

¿Qué es la perlita y cómo se forma?

La perlita es una microestructura compuesta por láminas alternas de ferrita y cementita. Se forma cuando la austenita se transforma al enfriarse lentamente por debajo de la temperatura eutectoide (727°C), creando una estructura laminada de hierro alfa (ferrita) y carburo de hierro (cementita).

¿Qué diferencia existe entre la ferrita proeutectoide y la perlita?

La ferrita proeutectoide se forma antes de que la aleación alcance la temperatura eutectoide, mientras que la perlita se forma después de que la temperatura desciende por debajo de los 727°C. La ferrita proeutectoide aparece en los bordes de los granos de austenita, mientras que la perlita es una mezcla de ferrita y cementita en forma laminar.

¿Qué características tiene un acero hipoeutectoide?

Un acero hipoeutectoide tiene una composición de carbono inferior al 0.77%. Durante el enfriamiento, primero se forma ferrita proeutectoide en los bordes de los granos de austenita, y luego, al bajar de la temperatura eutectoide, se forma perlita en el resto del material.

¿Cómo afecta la temperatura a la microestructura de un acero eutectoide?

En un acero eutectoide (0.77% de carbono), la microestructura cambia con la temperatura. Por encima de 727°C, solo existe austenita. Al enfriar lentamente por debajo de esa temperatura, la austenita se transforma completamente en perlita, sin la formación de ferrita proeutectoide.

¿Qué ocurre en un acero hipereutectoide durante el enfriamiento lento?

En un acero hipereutectoide (más del 0.77% de carbono), durante el enfriamiento lento, se forma cementita proeutectoide en los bordes de los granos de austenita antes de llegar a la temperatura eutectoide. Luego, al seguir enfriando, el resto de la austenita se transforma en perlita.

¿Cuál es la diferencia entre la cementita proeutectoide y la cementita de la perlita?

La cementita proeutectoide se forma antes de alcanzar la temperatura eutectoide y aparece en los bordes de los granos de austenita. La cementita de la perlita, en cambio, se forma junto con la ferrita al bajar de la temperatura eutectoide, creando una estructura laminar característica de la perlita.

¿Por qué es importante la regla de la palanca en el análisis de microestructuras?

La regla de la palanca permite calcular las proporciones de las fases presentes en una aleación a una temperatura dada en el diagrama hierro-carbono. Esto es útil para determinar los porcentajes de ferrita y cementita en aceros hipoeutectoides, eutectoides e hipereutectoides.

¿Qué se puede observar en las fotomicrografías de un acero eutectoide?

En las fotomicrografías de un acero eutectoide, se pueden observar claramente las láminas de ferrita (en color más claro) y cementita (en color más oscuro), que forman la estructura perlítica característica.