Diagrama HIERRO CARBONO 😁 Microestructura de los ACEROS
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
🔍 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.
🔧 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
💡Diagrama Hierro-Carbono
💡Austénita
💡Ferrita
💡Cementita
💡Perlita
💡Transformaciones Perítectica y Eutéctica
💡Transformación Eutectoide
💡Acero Eutectoide
💡Acero Hipeutectoide
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.
Transcripts
entre todas las aleaciones que existen
las fundiciones y sobre todo los Aceros
destacan por su amplia gama de
aplicaciones siendo las más importantes
de la industria en este vídeo explicamos
los aspectos fundamentales del diagrama
hierro carbono que todo ingeniero debe
conocer y las microestructuras de los
principales Aceros
empecemos el diagrama hierro carbono
sienta las bases del estudio de estas
aleaciones en este diagrama el hierro se
representa en el eje vertical izquierdo
Mientras que el eje derecho se refiere a
al carburo de hierro también llamado
cementita esto ocurre porque no se
representa el diagrama completo hasta el
100% de carbono debido a que la zona de
Máximo interés se limita hasta el 6,67
por. Qué diferencia a los Aceros de las
fundiciones estos se clasifican en
función del contenido de carbono por
debajo del 2,11 por encontramos los
Aceros situando las fundiciones en el
rango entre el 2,11 y el
667 como observáis en este pequeño peño
Rango aparece un número grande de zonas
en el diagrama con los distintos
constituyentes que podemos encontrar en
primer lugar observamos la austenita que
es una solución sólida de carbono en
hierro que presenta una solubilidad
máxima de 2,11 por alrededor de 1147 grc
no es estable a temperatura ambiente ya
que no existe por debajo de 723 gr la
austenita es dúctil blanda y tenaz
motivo por el que los Aceros se
calientan hasta esta región haciendo más
fáciles los procesos de forja h
laminación y otras operaciones de
deformación plástica el siguiente
Constituyente es la ferrita otra
solución sólida de carbono en hierro
pero que tiene una muy baja solubilidad
inferior al 0,02 por encontrado a 723
grc la ferrita sí aparece a temperatura
ambiente siendo uno de los
constituyentes más importantes a pesar
de la pequeña región que ocupa en el
diagrama Aunque es más duro que la
austenita la la ferrita es la fase más
blanda que aparece a temperatura
ambiente en siguiente lugar encontramos
la cementita que ya hemos conocido
anteriormente es un compuesto
intermetálico muy duro y frágil por lo
que no es apropiado para procesos de
deformación plástica debido a su baja
capacidad de
deformación por último tenemos La
Perlita que se forma por láminas
alternas de ferrita y cementita por
debajo de 723
grc la Perlita combina cualidades de la
ferrita y la cementa
dando como resultado una estructura con
buena resistencia mecánica por este
motivo suele ser un Constituyente muy
deseado en los Aceros ahora que ya
conocemos cada una de las fases
principales del diagrama podemos
rellenar todas las regiones seguidamente
vamos a describir las transformaciones
que originan los cambios entre las zonas
del
diagrama Comenzando por la de mayor
temperatura observamos la transformación
peritéctica a unos 1493 grc la fase
líquida con una concentración del 0,53
por y la solución sólida delta del 0,09
por de concentración dan como resultado
austenita con una concentración del 0,17
por. en segundo lugar encontramos la
transformación eutéctica este tipo de
transformación nos es más familiar ya
que la encontramos en diagramas más
sencillos como en aleaciones de
solubilidad parcial en estado sólido en
la transformación eutéctica el líquido
con una concentración del 4,3 por de
carbono se transforma en austenita del
2,11 por de carbono y cementita a la
temperatura constante de 1147
grc aquí tenemos el punto eutéctico que
corresponde con la concentración
eutéctica aquella aleación con el menor
punto de fusión como curiosidad esta
transformación da como resultado una
mezcla de las fases austenita y
cementita conocida como ledeburita que
nos permite reescribir estas nuevas
regiones de manera más
exacta por último a 723 grc encontramos
la transformación eutectoide donde la
austenita con una concentración del 0,8
por de carbono se transforma en ferrita
con un 0,02 por de carbono y cementita
es decir se origina La
Perlita a partir de la concentración de
un acero eutectoide que sería aquel con
un 0,8 por de carbono podemos clasificar
los distintos Aceros en hipoides con un
contenido de carbono inferior y en
Aceros hipereutectoides con un contenido
de carbono superior otra diferencia
entre los Aceros y las fundiciones es
que los Aceros atraviesan la
transformación eutectoide mientras que
las fundiciones atraviesan ambas
transformaciones eutéctica y
eutectoide entendido todo esto vamos a
analizar en detalle las microestructuras
que se obtienen en los distintos Aceros
ya que se trata de las aleaciones más
importantes en la industria Comencemos
con un acero eutectoide durante el
enfriamiento entraremos en la zona de la
austenita obteniendo una microestructura
monofásica de granos de este
Constituyente al alcanzar 723 gr se da
la transformación eutectoide de modo que
toda la austenita se transforma Perlita
generándose en los límites de grano
aparecerán láminas de ferrita pobre en
carbono con un 0,02 por y de cementita
más rica en carbono con una cantidad del
6,67 por. tras completarse este proceso
el resultado es la característica
microestructura eutectoide formada por
láminas alternas de ferrita y cementita
aquí podemos observar una
microestructura de un acero eutectoide
real el segundo caso es el de un acero
hipoeutectoide partimos de la
microestructura monofásica de la
austenita la cual durante el
enfriamiento va a sufrir un cambio a lo
Trópico al entrar en la zona bifásica de
ferrita más cementita Esto va a originar
que parte de la austenita cambia ferrita
que se precipita en el borde de grano
conforme baja la temperatura el
contenido en carbono de la austenita va
aumentando hasta alcanzar el 0,8 por es
decir la concentración
eutectoide en este momento La austenita
que queda inicia la transformación
eutectoide generando Perlita en los
bordes de grano el resultado es una
microestructura formada por una matriz
de ferrita que llamaremos ferrita
proeutectoide al formarse antes que esta
transformación y granos de Perlita es
decir láminas de ferrita y cementita
aquí tenemos un ejemplo real donde se
distinguen claramente La Perlita y la
ferrita el caso de los Aceros
hipereutectoides es muy parecido
partimos de la zona monofásica con
granos de austenita al descender la
temperatura la solubilidad del carbono
en la austenita disminuye por lo que se
alcanza el límite de solubilidad
precipitando cementita en el borde de
grano más cementita se precipita
conforme la temperatura baja
así la concentración de carbono en la
austenita alcanza el 0,8 por la
transformación eutectoide convirtiéndose
en Perlita dando como resultado una
microestructura con una matriz de
cementita proeutectoide y un disperso de
Perlita en este ejemplo podemos
visualizar claramente la cementita en
borde de grano alrededor de La Perlita
como curiosidad en la zona de los Aceros
podemos encontrar también aquellos con
una concentración muy baja de carbono de
modo que no corten la transformación
eutectoide se producirá un cambio desde
la estructura monofásica de austenita
hasta una estructura monofásica
ferrítica con algunos precipitados de
cementita en los límites de grano estas
microestructuras las encontraremos para
los Aceros al carbono y en condiciones
de enfriamiento lento cualquier otro
elemento aleante puede generar
variaciones en próximos vídeos
analizaremos qué le ocurre a las
fundiciones y otras microestructuras que
pueden en los Aceros como la vainita o
la martensita Gracias por elegir el
canal para aprender Y recordar en el
saber nunca cabe la saciedad hasta
[Música]
otra
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