TP Diagrama Fe-C apoyo descripcion segun %C

TP Diagrama Fe-C apoyo descripcion segun %C

Procesos de enfriamiento de acuerdo al porcentaje de carbono
presente
ACERO DE 0,20 % DE C (a en el diagrama) : La solidificación comienza a
1500 ºC aprox. Precipitándose cristales de austenita cuyo contenido de
carbono es inferior a 0,20 % .Al continuar la solidificación se van
precipitando cristales cada vez más ricos en carbono , mientras tanto el
liquido residual va enriqueciéndose en carbono .Cuando la temperatura del
acero ha descendido a 1450ºC aprox. , la solidificación es completa , la
temperatura y la composición de los últimos cristales que solidifican
vendrán dadas por el punto donde la vertical desde (a) corta la línea de
solidus . La austenita precipitada es heterogénea, siendo los centros de
cristalización y ejes de los cristales las zonas menos carburadas. Mientras el
acero atraviesa la región austenítica la difusión continúa, y si se dejase
pasar el tiempo suficiente para que se efectuara la difusión, la
heterogeneidad inicial del metal desaparecería.
Continuando el proceso, no se registra ningún cambio hasta los 830ºC aprox.
donde comienzan a nacer de la austenita, cristales de ferrita y el contenido
de carbono de la austenita resultante va aumentando mientras la
temperatura desciende. Al pasar por los 770ºC aprox. la ferrita nacida sufre
una transformación magnética y se modifica su estructura cristalina. Al
llegar a los 720ºC aprox. el resto de la austenita contiene 0,90 % de C y se
transforma bruscamente en perlita con desprendimiento de calor,
apareciendo como componentes finales cristales de ferrita y perlita.
ACERO DE 0,40 % DE C (b en el diagrama) : La solidificación comienza a
temperatura más baja que antes 1480 ºC aprox. precipitándose como en la
caso anterior , cristales de austenita cuyo contenido de carbono es inferior a
0,40 %. Al continuar la solidificación se van precipitando cristales cada vez
más ricos en carbono, mientras tanto el liquido residual va enriqueciéndose
en carbono .Cuando la temperatura del acero ha descendido a 1350ºC aprox.,
la solidificación es completa, la temperatura y la composición de los últimos
cristales que solidifican vendrán dadas por el punto donde la vertical desde
(b) corta la línea de solidus. Ocurren las mismas consideraciones que en la
caso del contenido de 0,20 % de C con respecto a las transformaciones que
sufre el acero por la difusión de los cristales.
Continuando el proceso, no se registra ningún cambio hasta los 760ºC aprox.
donde comienzan a nacer de la austenita, cristales de ferrita y el contenido
de carbono de la austenita resultante va aumentando mientras la
temperatura desciende. Al llegar a los 720ºC aprox. el resto de la austenita
contiene 0,90 % de C y se transforma bruscamente en perlita con
desprendimiento de calor, apareciendo como componentes finales cristales
de ferrita y perlita pero la proporción de los de perlita es mayor que antes.
ACERO DE 0,90 % DE C (c en el diagrama): La primera parte del proceso es
la misma que en los casos anteriores, el comienzo de la solidificación ocurre
a 1440ºC aprox. Como siempre el contenido en carbono de los cristales de
austenita que van precipitando, aumenta progresivamente hasta 0,90 % de
C desde los 1230ºC aprox. y entonces por difusión ya todos los cristales
tienen aprox. la misma composición.
Luego no ocurre nada hasta los 720ºC aprox., entonces bruscamente todos
los cristales de austenita se transforman en cristales de perlita,
obteniéndose como resultado exclusivamente cristales de perlita.
ACERO DE 1,40 % DE C (d en el diagrama): La precipitación de la
austenita se verifica igual que en los casos anteriores, la solidificación
comienza a 1400ºC aprox. y termina a 1160ºC, obteniéndose cristales de
austenita de 1,4 % de C. Luego hacia los 990ºC de esos cristales de
austenita, comienzan a nacer cristales de cementita y el porcentaje en
carbono de la austenita se va modificando con la temperatura según la línea
que intercepto este punto a los 990ºC. Continua la aparición de nuevos
cristales de cementita y el empobrecimiento de los de austenita, hasta que, a
720ºC aprox., tienen 0,90 % de C y bruscamente se transforman todos los
cristales de austenita en cristales de perlita.
El nacimiento de esos cristales de cementita es debido a que el poder de
disolución de la austenita disminuye desde 1160ºC al descender la
temperatura. A 1140ºC aprox. puede disolver hasta 1,70 % de C, pero a
temperaturas inferiores no puede disolver tanto. Estos cristales de
cementita se denominan cementita secundaria, para distinguirla de la que
precipita al solidificarse las fundiciones que se llama cementita primaria.
FUNDICIÓN DE 2,30 % DE C (e en el diagrama): La solidificación
comienza a 1310ºC aprox., donde precipitan cristales de austenita. Al
descender la temperatura los nuevos cristales que se precipitan tienen cada
vez mas carbono, el liquido madre también va aumentando cada vez su
riqueza en carbono y llega a 4,3 % de C, cuando su temperatura es aprox.
1140ºC .En este momento solidifica todo el liquido madre dando cristales de
ledeburita , y tendremos cristales de austenita de 1,70 % de C y cristales de
ledeburita (eutéctico).
Luego al ir disminuyendo la temperatura, la composición de los cristales de
austenita se va modificando y al disminuir el carbono de los cristales de
austenita, van apareciendo cristales de cementita secundaria .A esta
austenita le pasa lo mismo que a la austenita no eutéctica (que a
temperaturas inferiores a 1140ºC aprox. no puede disolver 1,70 % de C ) y de
ella nacen cristales de cementita secundaria y se va empobreciendo en
carbono hasta los 720ºC aprox. Entonces toda la austenita que contiene 0,90
% de C se transforma en cristales de perlita, obteniéndose como resultado
cristales de cementita secundaria ( de los cuales parte provienen de la
austenita y otros provienen de la ledeburita) , cementita de la eutéctica y
cristales de perlita.
FUNDICIÓN DE 4,30 % DE C (f en el diagrama): Es la aleación hierrocarbono de menor punto de fusión , al descender la temperatura desde el
punto ( f ) no ocurre ninguna transformación hasta los 1140ºC , donde
solidifica bruscamente y precipitándose a la vez cristales de ledeburita cuya
contenido de carbono es de 4,3 % de C .
Luego , al descender la temperatura , la composición de la austenita
eutéctica se va modificando, se precipitan cristales de cementita secundaria
hasta que a los 720º C aprox. la composición de la austenita es la eutectoide
y se precipitan y se precipitan cristales de perlita .Por último el resultado de
la cristalización es : cristales de cementita primaria , cristales de cementita
secundaria , y cristales de perlita (todos ellos resultantes del
desdoblamiento de los cristales eutécticos de la ledeburita que ha precip.
primeramente )
FUNDICIÓN DE 5,00 % DE C ( g en el diagrama): Al descender la
temperatura desde el punto ( f ) no ocurre ninguna transformación hasta los
1310ºC , comenzando a precipitarse cristales de cementita primaria . Al
continuar la solidificación, el contenido en carbono del liquido madre va
decreciendo y llegado a los 1140ºC aprox. es de 4,3 % de C , y cristalizan
bruscamente , cristales de ledeburita .
Luego , al descender la temperatura , la descomposición de la ledeburita es
igual que en el caso anterior , como esta está formada por austenita y
cementita , y como aquella , por debajo de los 1140ºC va perdiendo
capacidad de disolución de carbono ( 1,70 % a 0,90 % ) tiene que
empobrecerse en carbono donde a partir de esta temperatura nacen cristales
de cementita secundaria , y cuando la temperatura es de 720 ºC la
composición de la austenita es la eutectoide ( 0,90 % de C ) y se precipita en
forma de cristales de perlita .
El resultado final de la solidificación será: cristales de cementita primaria
proeutèctica y cristales de perlita y cementita secundaria de la ledeburita