Diagrama HIERRO CARBONO 😁 Microestructura de los ACEROS

Ingeniosos

22 Oct 202308:15

Summary

TLDREl video ofrece una explicación detallada del diagrama de hierro y carbono, que es fundamental para entender las aleaciones de acero. Se destaca la importancia de los aceros y las fundiciones en la industria. Se describen las fases principales del diagrama, como la austenita, la ferrita, la cementita y la perlita, y sus propiedades mecánicas. Se explican las transformaciones termicas clave, incluyendo la transformación peritéctica, eutéctica y eutectoide, y cómo estas afectan la microestructura del acero. Se analizan los tipos de aceros según su contenido en carbono: hipoeutección, eutección y hipereutectoides, y se describen sus microestructuras correspondientes. El video concluye con una breve mención de otros elementos aleantes y sus efectos en las microestructuras del acero, prometiendo una futura exploración de estos temas.

Takeaways

📈 El diagrama de hierro-carbono es fundamental en el estudio de las aleaciones de acero y sus aplicaciones en la industria.
🔩 Los aceros se clasifican según su contenido de carbono: hipoeutectoides (<2,11%), eutectoides (0,8%) y hipereutectoides (>2,11%).
🌡️ La austenita es una solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad máxima de 2,11% y es esencial para procesos de forja y deformación plástica.
🧊 La ferrita es una solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad baja (<0,02%) y es la fase más blanda a temperatura ambiente.
⛓ La cementita es un compuesto intermetálico duro y frágil, no adecuada para procesos de deformación plástica.
🤝 La perlita es una estructura de láminas alternas de ferrita y cementita que ofrece buenas propiedades mecánicas y es deseada en los aceros.
🔥 Las transformaciones térmicas son cruciales para la microestructura final del acero, como la transformación peritéctica y eutectoide.
📉 La transformación eutectoide ocurre a 723°C, donde la austenita se transforma en ferrita y cementita, formando la perlita.
🔩 La microestructura de un acero eutectoide está caracterizada por láminas alternas de ferrita y cementita.
📉 En aceros hipoeutectoides, la austenita se transforma en ferrita y perlita, formando una matriz de ferrita proeutectoide.
📈 En aceros hipereutectoides, la austenita se transforma en una matriz de cementita proeutectoide con un disperso de perlita.
🔬 Los aceros al carbono y en condiciones de enfriamiento lento pueden formar una estructura monofásica ferrítica con algunos precipitados de cementita.

Q & A

¿Qué aleaciones son las más importantes en la industria según el guión?
-Las aleaciones más importantes en la industria son los Aceros y las fundiciones.
¿Cuál es la representación del hierro en el diagrama de hierro carbono?
-El hierro se representa en el eje vertical izquierdo del diagrama de hierro carbono.
¿Por qué no se representa el diagrama de hierro carbono hasta el 100% de carbono?
-No se representa hasta el 100% de carbono porque la zona de mayor interés se limita hasta el 6,67% de carbono.
¿Cómo se clasifican los Aceros según su contenido de carbono?
-Los Aceros se clasifican en hipoeutecticas, con menos del 0,8% de carbono, y hipereutectoides, con más del 0,8% de carbono.
¿Qué fase es la austenita y qué características tiene?
-La austenita es una solución sólida de carbono en hierro, con una solubilidad máxima del 2,11% por peso a alrededor de 1147 grados Celsius, y es dúctil, blanda y tenaz.
¿Qué es la ferrita y qué se sabe sobre su solubilidad y dureza?
-La ferrita es otra solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad muy baja, inferior al 0,02% por peso, y se encuentra a temperatura ambiente, siendo más dura que la austenita pero la fase más blanda a esa temperatura.
¿Cómo se forma la Perlita y qué características mecánicas tiene?
-La Perlita se forma por láminas alternas de ferrita y cementita por debajo de 723 grados Celsius, combinando cualidades de ambas fases y resultando en una estructura con buena resistencia mecánica.
¿Qué sucede en la transformación peritéctica y a qué temperatura ocurre?
-La transformación peritéctica ocurre a unos 1493 grados Celsius, donde la fase líquida con una concentración del 0,53% y la solución sólida delta del 0,09% de concentración dan como resultado a la austenita con una concentración del 0,17% por peso.
¿Cuál es el punto eutéctico en el diagrama de hierro carbono y qué significa?
-El punto eutéctico es a 1147 grados Celsius y corresponde a la concentración eutéctica, es decir, aquella aleación con el menor punto de fusión.
¿Qué diferencia hay entre los Aceros eutectoides y los hipereutectoides en términos de su microestructura?
-Los Aceros eutectoides tienen una microestructura característica formada por láminas alternas de ferrita y cementita, mientras que los hipereutectoides tienen una matriz de cementita proeutectoide con un disperso de Perlita.
¿Qué ocurre con los Aceros al carbono con una concentración muy baja de carbono y en condiciones de enfriamiento lento?
-Con una concentración muy baja de carbono, los Aceros no cortan la transformación eutectoide y experimentan un cambio desde una estructura monofásica de austenita hasta una estructura monofásica ferrítica con algunos precipitados de cementita en los límites de grano.
¿Qué otros elementos aleantes pueden generar variaciones en las microestructuras de los Aceros?
-Cualquier otro elemento aleante, además del carbono, puede generar variaciones en las microestructuras de los Aceros, afectando sus propiedades y aplicaciones.

Outlines

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🔍 Introducción al Diagrama Hierro-Carbono

Este primer párrafo aborda la importancia de las aleaciones de hierro, destacando los aceros por su amplio espectro de aplicaciones en la industria. Se describe el diagrama de hierro-carbono como una herramienta fundamental para los ingenieros, presentando los elementos básicos del mismo y las microestructuras de los principales aceros. El eje vertical izquierdo representa al hierro y el derecho al carburo de hierro, también conocido como cementita. Se menciona que el interés máximo se limita al 6,67% de carbono. Además, se clasifica a los aceros según su contenido de carbono: aceros hipoeutectoides (menos del 0,53%), eutectoides (0,53% a 0,8%) y hipereutectoides (más de 0,8%). Se describen las fases principales del diagrama: austenita, ferrita, cementita y perlita, destacando sus características y propiedades mecánicas.

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🔧 Transformaciones y Microestructuras de los Aceros

El segundo párrafo se enfoca en las transformaciones termodinámicas que ocurren en los aceros y cómo estas dan lugar a diferentes microestructuras. Se describen las transformaciones peritéctica y eutéctica, la primera ocurriendo a 1493°C y la segunda a 1147°C, donde el líquido con 4,3% de carbono se transforma en austenita y cementita. Luego, se menciona la transformación eutectoide a 723°C, donde la austenita con 0,8% de carbono se convierte en ferrita y cementita, formando la perlita. Se clasifica a los aceros en hipoeutectoides y hipereutectoides según su contenido de carbono. Se exploran las microestructuras resultantes en aceros eutectoides, hipoeutectoides y hipereutectoides, destacando las características de las fases ferrita proeutectoide, perlita y cementita proeutectoide. Finalmente, se menciona la presencia de aceros con una baja concentración de carbono que no experimentan la transformación eutectoide, formando una estructura ferrítica con precipitados de cementita en los límites de gránulos.

Mindmap

Keywords

💡Aleaciones

Las aleaciones son combinaciones de metales o de metales con no metales que se fusionan para crear un material con propiedades físicas y químicas distintas de sus componentes. En el video, se enfatiza la importancia de las aleaciones, como los Aceros, en la industria debido a su amplia gama de aplicaciones.

💡Diagrama Hierro-Carbono

El Diagrama Hierro-Carbono es una herramienta fundamental en la ingeniería de materiales que representa las diferentes fases y transformaciones que experimentan las aleaciones de hierro y carbono. Es central en el video, ya que establece las bases para entender las propiedades y comportamientos de los Aceros.

💡Austénita

La austenita es una solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad máxima del 2,11% por peso a temperaturas cerca de 1147°C. Es mencionada en el video como una fase que es dúctil, blanda y tenaz, lo que la hace ideal para procesos de forja y deformación plástica.

💡Ferrita

La ferrita es otra solución sólida de carbono en hierro, pero con una solubilidad mucho menor, inferior al 0,02% por peso, y es encontrada a temperatura ambiente. En el video, se destaca como uno de los constituyentes más importantes en la microestructura de los Aceros.

💡Cementita

La cementita es un compuesto intermetálico formado por hierro y carbono, muy duro y frágil. En el video, se señala que no es adecuada para procesos de deformación plástica debido a su baja capacidad de deformación.

💡Perlita

La perlita es una estructura formada por láminas alternas de ferrita y cementita que se forma por debajo de 723°C. En el video, se describe cómo la perlita combina cualidades de la ferrita y la cementita, resultando en una estructura con buena resistencia mecánica.

💡Transformaciones Perítectica y Eutéctica

Las transformaciones perítectica y eutéctica son procesos críticos en la solidificación de los Aceros. En el video, se explica cómo la transformación perítectica ocurre a 1493°C y la eutéctica a 1147°C, siendo estas transformaciones clave para la formación de las fases en los Aceros.

💡Transformación Eutectoide

La transformación eutectoide es un proceso en el que la austenita con una concentración del 0,8% de carbono se transforma en ferrita y cementita a 723°C. El video destaca cómo esta transformación da lugar a la formación de la perlita.

💡Acero Eutectoide

Un acero eutectoide es aquel que tiene una concentración de carbono entre 0,8%, el punto de la transformación eutectoide. En el video, se describe cómo, durante el enfriamiento, toda la austenita se transforma en perlita, resultando en una microestructura característica.

💡Acero Hipeutectoide

Los Aceros hipereutectoides tienen un contenido de carbono superior al 0,8%. En el video, se ilustra cómo, en estos Aceros, la austenita se transforma en ferrita y cementita, dando lugar a una microestructura con una matriz de cementita proeutectoide y un disperso de perlita.

Highlights

Los aceros y las fundiciones, debido a su amplia gama de aplicaciones, son fundamentales en la industria.

El diagrama de hierro-carbono es esencial para entender las aleaciones de hierro y carbono.

El eje vertical del diagrama representa al hierro y el eje horizontal al carburo de hierro (cementita).

Los aceros se clasifican según su contenido de carbono: menos del 2,11% para los aceros hipoeutectoides y más del 2,11% para los hipereutectoides.

La austenita es una solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad máxima del 2,11% por peso a 1147°C.

La ferrita es una solución sólida de carbono en hierro con una solubilidad muy baja, menor al 0,02% por peso a 723°C.

La cementita es un compuesto intermetálico duro y frágil, no adecuada para procesos de deformación plástica.

La perlita se forma por láminas alternas de ferrita y cementita y ofrece una buena resistencia mecánica.

La transformación peritéctica ocurre a 1493°C, donde la fase líquida y la solución sólida delta se transforman en austenita.

La transformación eutéctica es conocida por su mezcla de las fases austenita y cementita, llamada ledeburita.

La transformación eutectoide ocurre a 723°C, donde la austenita se transforma en ferrita y cementita, formando la perlita.

Los aceros eutectoides muestran una microestructura característica formada por láminas alternas de ferrita y cementita.

Los aceros hipoeutectoides tienen una microestructura con una matriz de ferrita proeutectoide y granos de perlita.

Los aceros hipereutectoides presentan una matriz de cementita proeutectoide y un disperso de perlita.

Los aceros con una concentración muy baja de carbono no atraviesan la transformación eutectoide, formando una estructura ferrítica.

Otros elementos aleantes pueden generar variaciones en las microestructuras de los aceros.

Las transformaciones de las aleaciones de hierro y carbono son cruciales para su uso en la industria.

El canal ofrece aprendizaje sobre las microestructuras y transformaciones en los aceros y fundiciones.