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5. Diagrama Fe-C

Una de las cosas que constató el protagonista de nuestra historia es que muchos materiales son de hierro y carbono, y por tanto la Industria del Acero, uno de los motores económicos de los paises industrializados.

Y que además el hierro y el carbono se pueden encontrar de muy diferentes formas y con muy diferentes propiedades.
Imagen 12. Flickr. Creative Commons

Importante

Existen dos tipos de aleaciones  de gran importancia: los aceros y las fundiciones. Ambas son aleaciones de hierro y carbono de distinta composición de carbono.

  • Los aceros al carbono se presentan con un contenido de hasta 2,14%C
  • Las fundiciones desde 2,14%C hasta el 6,67%C.

Los aceros además de tener Fe y C poseen impurezas como Si, Mn, P y S.

Vamos a conocer el diagrama Fe-C (hierro - carbono).

En realidad debería llamarse diagrama Fe - Cementita, ya que en el extremo izquierdo del diagrama veremos que en la línea de concentraciones se encuentra el Fe puro (con una concentración del 100%), mientras que en el extremo derecho de la misma línea termina en la concentración 6,67%C (no 100% C), que es un compuesto llamado: cementita (Fe3C,).

Este es el motivo, por el que el eje de concentraciones del diagrama Fe-C va desde el 0% al 6.67% de C

Para saber más

Diagrama Fe-C

 

Diagrama Fe-C
Imagen 13. Isftic. Creative Commons.

En este diagrama observamos:

  • La línea de liquidus, línea ABCD.
  • La línea de solidus, línea AHJECF.

Como el hierro además de formar con el carbono el compuesto químico Fe3C, tiene dos transformaciones alotrópicas a y γ, en el sistema existen los siguientes constituyentes:

  • Líquido: Solución líquida de carbono en hierro. Existe por encima de la línea del líquido y se designa por L.
  • Cementita: Fe3C, existe en la vertical DFKL se designa por su fórmula química (Fe3C) o por C.
  • Ferrita: Constituyente estructural que es Fea, el cual disuelve el carbono en cantidades insignificantes. Se representa por Fea. La región de la ferrita en el diagrama hierro carbono se encuentra a la izquierda de las líneas GPQ, y AHN.
  • Austenita: Estructura consistente en una solución sólida de carbono en Feγ. La región de la austenita es NJESG. Se designa por A, γ ó Feγ.