Diagrama de Fases Hierro Carbono - Salvador FI
Summary
TLDREste video ofrece una descripción detallada del diagrama de fases del hierro y carbono, explicando las reacciones invariantes y las fases presentes. Se inicia con la clasificación de aceros según el porcentaje de carbono, distinguiendo entre aceros, fundiciones y aceros protectores. Luego, se describen las fases gamma (austenita), alfa (ferrita) y cementita (hierro 3 carbono), destacando sus características y aplicaciones. Seguidamente, se analizan tres reacciones invariantes clave en el diagrama, incluyendo la transformación de la fase delta, la transición de gamma a alfa más hierro 3 carbono (perlita) y la formación de eutectoide. El video es una valiosa herramienta para estudiantes y profesionales en metalurgia y materiales.
Takeaways
- 😀 El diagrama de fases de hierro y carbono es una herramienta fundamental en metalurgia para entender las reacciones y clasificaciones de aleaciones de hierro.
- 📊 El diagrama se presenta con una escala de carbono en peso porcentual en el eje horizontal y temperatura en grados Celsius en el eje vertical.
- 🧲 El extremo izquierdo del diagrama representa un 100% de hierro, mientras que el extremo derecho muestra una composición del 6.70% de carbono.
- 🔩 La clasificación de los aceros se basa en el porcentaje de carbono; aceros con menos del 2% de carbono y fundiciones con más del 2%.
- 🔨 El acero tectoide se encuentra en composiciones con 0.77% de carbono y es utilizado en procesos de deformación plástica debido a su blandura.
- 🌡️ La fase gamma o austenita puede contener hasta un 2.11% de carbono y existe en un rango de temperaturas de 727°C a 1.495°C.
- 🪓 La fase alfa o ferrite es la más blanda a temperatura ambiente y tiene una composición máxima de 0.02% de carbono.
- 💎 La cementita, compuesta por hierro y carbono (Fe3C), es muy dura y frágil debido a su alto contenido de carbono.
- 🌀 La perlita no es una fase pura sino una mezcla de ferrita y cementita, formado por láminas de ambos componentes.
- ⚖️ Existen tres reacciones invariantes en el diagrama, identificadas por líneas horizontales, que representan puntos críticos en las transiciones de fase.
- 🔍 Las reacciones invariantes incluyen la transformación de fase delta a líquido + delta, la transición de gamma a alfa más hierro 3 carbono (perlita), y la fusión líquida a gamma más hierro 3 carbono.
Q & A
¿Qué representa el diagrama de fases hierro-carbono?
-El diagrama de fases hierro-carbono muestra la relación entre la composición de hierro y carbono y las diferentes fases que se forman a distintas temperaturas.
¿Qué se encuentra en el extremo izquierdo y derecho del diagrama de fases?
-En el extremo izquierdo se encuentra el 100% de hierro, mientras que en el extremo derecho hay un 6.70% en composición de carbono.
¿Cómo se clasifica el acero en función del porcentaje de carbono?
-El acero se clasifica como tal cuando el porcentaje de carbono es menor al 2%. Dentro de los aceros, aquellos con un 0.77% de carbono se llaman eutectoides. Entre 0 y 0.77% son hipoeutectoides y entre 0.77% y 2% son hipereutectoides.
¿Qué fases principales se encuentran en el diagrama de fases hierro-carbono?
-Las fases principales son la fase gamma (austenita), la fase alfa (ferrita), la cementita (Fe3C), y la perlita (una mezcla de ferrita y cementita).
¿Cuál es el rango de temperaturas y la composición de carbono de la fase gamma (austenita)?
-La fase gamma (austenita) puede existir entre 727°C y 1495°C con una composición de hasta 2.11% de carbono.
¿Qué característica tiene la ferrita (fase alfa)?
-La ferrita es una de las fases más blandas a temperatura ambiente, con una composición máxima de carbono de 0.022%.
¿Qué es la cementita (Fe3C) y cuáles son sus propiedades?
-La cementita, o carburo de hierro, es un material muy duro y frágil debido a su alta concentración de carbono, con un 6.70% de carbono.
¿Cómo se forma la perlita y cuál es su estructura?
-La perlita se forma a partir de ferrita y cementita, y está constituida por láminas de ambos componentes, no se considera una fase pura.
¿Qué representa una línea horizontal en el diagrama de fases?
-Una línea horizontal en el diagrama de fases representa una reacción invariante, donde ocurren cambios de fase a una temperatura constante.
¿Cuáles son las reacciones invariantes presentes en el diagrama de fases?
-Las reacciones invariantes son: reacción peritéctica (entre líquido, fase delta, y fase gamma), reacción eutéctica (entre fase líquida y mezcla de fase gamma y cementita), y reacción eutectoide (entre fase gamma y mezcla de ferrita y cementita).
Outlines
😀 Introducción al Diagrama de Fases Hierro-Carbono
El primer párrafo introduce el tema del video, que es el análisis del diagrama de fases del hierro y carbono. Se describe que el diagrama muestra la composición del hierro al 100% en un extremo y el carbono al 6.7% en el otro. Se menciona que el diagrama incluye una escala de temperatura tanto en Celsius como en Fahrenheit y que inicialmente se utilizarán los grados Celsius. Se clasifica el hierro y el acero según el porcentaje de carbono, donde los aceros tienen menos del 2% de carbono en peso y las fundiciones tienen más del 2%. Se detalla la clasificación específica de los aceros según su contenido de carbono, como el acero tectoide a 0.77% de carbono y los aceros y potec toides entre 0% y 0.77% de carbono. Además, se mencionan las fases presentes en el diagrama, como la fase gamma o austenita hasta 2.11% de carbono, la fase alfa o ferrite con hasta 0.02% de carbono y la fase cementita con 6.7% de carbono. Se describen sus propiedades, como la austeridad que es suave y utilizada en procesos de deformación plástica, y la cementita que es muy dura pero frágil debido a su alto contenido de carbono.
😀 Reacciones Invariantes en el Diagrama de Fases Hierro-Carbono
El segundo párrafo se enfoca en las reacciones invariantes presentes en el diagrama de fases del hierro y carbono. Se identifican tres líneas horizontales que representan estas reacciones. Se describe la reacción a 1400.95 grados Celsius, donde se identifica la fase delta de hierro con una composición máxima de carbono del 0.08%. Se menciona que esta fase delta está por encima de los 1394 grados Celsius y que se encuentra junto con la fase líquida, formando una región de líquido + delta. Se analiza la reacción invariante de tipo peritectoide a 0.77% de carbono, donde se pasa de una región de dos fases (gamma y líquido) a una fase sólida (alfa más hierro 3 carbono). Finalmente, se discute la reacción invariante de tipo eutectico a 4.30% de carbono, donde se pasa de una fase líquida a una región de dos fases sólidas (gamma y hierro 3 carbono). El video concluye con un mensaje de motivación para que el espectador siga estudiando el contenido relacionado con metalurgia, materiales, diagramas de fases e ingeniería mecánica, y se da un saludo final del presentador Salvador.
Mindmap
Keywords
💡Metalurgia
💡Diagrama de fases
💡Hierro y carbono
💡Porcentaje de carbono
💡Acero
💡Fases gamma y alfa
💡Cementita
💡Perlita
💡Reacciones invariantes
💡Temperatura
Highlights
Introducción al diagrama de fases del hierro y carbono
Descripción de las reacciones invariantes presentes en el diagrama
Explicación de los componentes que forman el diagrama de fases
Clasificación de aleaciones de hierro según el porcentaje de carbono
La composición de hierro es del 100% en el extremo izquierdo del diagrama
6.70% de carbono en la composición en el extremo derecho del diagrama
Uso de la escala de temperatura en grados Celsius para la presentación
La clasificación de aceros se basa en el porcentaje de carbono (menor al 2%)
Ferrocarburos se clasifican según el porcentaje de carbono (mayor al 2%)
La fase gamma o austenita puede contener hasta 2.11% de carbono
La fase alfa o ferrita tiene una máxima composición de carbono del 0.022%
La cementita, compuesta por hierro y carbón, es muy dura y frágil
La perlita está formada por ferrita y cementita y no es una fase pura
Las reacciones invariantes se identifican por la cantidad de líneas horizontales en el diagrama
La reacción de tipo peri técnique ocurre cuando se pasa de dos fases a una sola
La reacción tectoy de ocurre al pasar de la fase gamma a alfa más hierro 3 carbono
La reacción auténtico ocurre al pasar de una fase líquida a dos fases sólidas
El diagrama de fases es esencial para la metalurgia y la ingeniería de materiales
Transcripts
esto es metalurgia
[Música]
bienvenidos familia fin a este vídeo
donde tenemos el diagrama de fases
hierro carbono lo que haremos será una
descripción de las reacciones
invariantes presentes de los componentes
que forman este diagrama de fases y de
las clasificaciones que se tienen de
acuerdo al porcentaje de carbono en esta
aleación en nuestro diagrama de fases
tenemos el 100 por ciento de hierro en
el extremo izquierdo mientras que en el
otro extremo tenemos 6 puntos 70 por
ciento en composición de carbono como
observamos en nuestro diagrama de fases
en la parte inferior
tenemos la composición en peso de
carbono en porcentaje mientras que en la
parte superior
tenemos la composición pero en
porcentaje atómico de momento nos vamos
a basar con el porcentaje del peso y por
otra parte también tenemos una escala de
temperatura del lado izquierdo que es
una escala en grados celsius mientras
que en el extremo derecho tenemos la
temperatura en grados fahrenheit en este
momento vamos a utilizar grados
centígrados primero vamos a comenzar con
la clasificación que se tiene de acuerdo
al porcentaje de carbono se considera
que
el porcentaje de carbono es menor al 2%
en composición de peso quiere decir que
entre 0 y 2% de carbono vamos a tener
aceros mientras que si el porcentaje de
carbono es mayor al 2% en composición
vamos a tener fundiciones pero dentro de
los aceros también vamos a tener
clasificaciones y esto va a ir de
acuerdo al porcentaje de carbono vamos a
comenzar primero por la clasificación
que se encuentra para una composición
del 0.77 por ciento de carbono yéndonos
dentro de los aceros donde vamos a tener
un acero tectoy de mientras que en el
intervalo del 0 al 0 puntos 77 por
ciento en composición de carbono vamos a
tener en este intervalo los aceros y
potec toi des pero aún no acabamos ya
que dentro de los aceros cuando tengamos
una composición entre el 0.77 por ciento
hasta el 2% de carbono vamos a tener
aceros y protectores excelente ahora
vamos a mencionar
son las fases que se encuentran
presentes en nuestro diagrama hierro
carbono vamos a comenzar por la que se
encuentra en esta parte de aquí que es
la fase gamma también llamada austin y
está esta fase gamma o austin y está
puede encontrarse hasta con un valor de
2.11 por ciento en composición de
carbono y puede existir en un rango de
temperaturas desde 700 27 grados
centígrados hasta los 1.495 grados
centígrados la austeridad suele
utilizarse en procesos de deformación
plástica ya que es un material suave
ahora mencionemos la siguiente fase que
será la perrita
la perrita o fase alfa está presente en
una pequeña porción de nuestro diagrama
de fases donde la máxima composición de
carbono que se tiene es de 0.0 22% la
perrita es de las fases más blandas a
temperatura ambiente aunque es más dura
que la austera ahora vamos con la cement
y está que es hierro 3 carbono también
conocida como carburo de hierro la semen
tita tiene la característica de ser un
material
muy duro y además frágil por su alta
concentración o contenido de carbono ya
que entre más cantidad de carbono tenga
una aleación de hierro carbono más dura
se va a volver y de acuerdo a nuestro
diagrama de fases observamos que la
cement y está se encuentra en seis
puntos 70% de carbono ahora vamos con el
siguiente componente que es la perlita
que está formado por ferrita y cement y
está la perlita propiamente no se
considera una fase porque está
constituida por dos fases que es alfa
hierro 3 carbono ferrita y semen tita
respectivamente y en este caso tenemos
la sección donde se encuentra la perlita
en la parte de abajo de nuestro diagrama
de fase iii hierro carbono como podemos
observar aquí este constituyente alfa
más hierro 3 carbono está formado por
láminas de ferrita y de cemento ya con
esta información familia fi estamos
listos para pasar a lo siguiente que son
las reacciones sin variantes presentes
en nuestro diagrama de fases
recuerden que vamos a ubicar las
reacciones sin variantes por la cantidad
de líneas horizontales que se tengan
línea horizontal va a representar una
reacción invariante en este caso
contamos con tres líneas horizontales
una que es muy evidente que es la que se
tiene en esta parte de aquí y también
tenemos otra un poco más arriba donde va
desde el 2.11 por ciento de carbono
hasta el 6 punto 70 por ciento pero
tenemos una más que no es tan visible
pero se encuentra en la parte superior y
es de esta de aquí que se encuentra a
una temperatura de 1400 95 grados
centígrados vamos a identificar el tipo
de reacción invariante y los componentes
involucrados
comencemos y vamos a hacerlo con la
línea que tenemos horizontal más pequeña
donde aquí se nota una delta que es
precisamente la fase hierro delta que se
encuentra por encima de los mil 394
grados centígrados y la máxima
composición de carbono que se tiene para
esta fase delta es del 0.08 por ciento
en nuestro diagrama de fases no está
este valor pero haciendo un pequeño zoom
un acercamiento vamos a indicarlo y es
así que tenemos la fase delta en la
parte izquierda de nuestro diario
de fases ahora en la otra parte de donde
se tiene el triangulito donde hicimos el
acercamiento se encuentra la fase
líquida de nuestro diagrama de fases
esto quiere decir que la región que
tenemos entre la fase delta y la fase
líquida va a estar constituida por
líquido + delta ahora por debajo de
nuestra línea horizontal vamos a tener
de acuerdo a nuestro diagrama la fase a
usted mitad o gamma tampoco está
indicado en el diagrama pero la
composición de carbono que se tiene
precisamente en este punto es de 0.17
por ciento nuestra reacción invariante
presente es donde se tiene la unión de
todas las líneas no
en este punto esto quiere decir que
vamos a pasar de una región de dos fases
a una región de una fase y esta es una
reacción de tipo peri técnico ahora
vamos con nuestra siguiente reacción
invariante qué les parece si nos
enfocamos en la línea horizontal que
tenemos por acá abajo donde esta
reacción invariante se va a presentar a
0.77 por ciento de carbono donde vemos
que por encima tenemos la fase gamma o
austin y está y para
vamos a hacer otros un otro acercamiento
con esta parte de aquí sí ya dijimos que
tenemos la fase gamma en la parte de
arriba la indicamos mientras que por
debajo de la línea horizontal
tenemos la composición de alfa más
hierro 3 carbono osea perlita y dado que
estamos pasando de una región donde se
tiene una fase sólida a una región donde
se tienen dos fases sólidas
tendremos una reacción invariante de
tipo tectoy de ya que pasamos de gamma a
alfa más hierro 3 carbono
vamos con la última reacción invariante
donde también vamos a hacer un
acercamiento con este bosquejo es donde
tenemos precisamente la composición en
carbono del 4.30 por ciento como
observamos en la parte de arriba tenemos
una fase líquida mientras que por debajo
en nuestro diagrama de fases tenemos una
región con dos fases que es gamma más
hierro 3 carbono muy bien y dado que
estamos pasando de una fase líquida a
una región de dos bases sólidas
tendremos una reacción invariante de
tipo auténtico y familia fi este
primera parte de los vídeos que
constituyen nuestro diagrama de fases
hierro carbono sigue estudiando con todo
el contenido que tengo preparado para ti
en mis diferentes listas de reproducción
de metalurgia materiales diagramas de
fase e ingeniería chica la descripción y
las miniaturas para más detalles saludos
yo soy salvador fin y nos vemos en el
próximo vídeo
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