Diagrama Hierro-Carbono

 El diagrama hierro-carbono es una representación gráfica que muestra las fases que forman las aleaciones de hierro y carbono a diferentes concentraciones de carbono y temperaturas. Es fundamental para entender el comportamiento de las aleaciones ferrosas, especialmente el acero y el hierro fundido.

Componentes principales del diagrama hierro-carbono:

  1. Ejes:

    • El eje vertical representa la temperatura (en grados Celsius).
    • El eje horizontal representa el porcentaje de carbono (hasta un 6.67%, que es el límite donde se forma la cementita o Fe₃C).

  2. Fases:

    • Ferrita (α): Es hierro prácticamente puro con una pequeña cantidad de carbono disuelto. Es blanda y dúctil, y existe a temperaturas bajas y hasta 912°C.
    • Austenita (γ): Fase de hierro con carbono disuelto, estable a temperaturas altas (hasta 1,493°C). Es más dúctil que la ferrita y puede contener más carbono en disolución.
    • Cementita (Fe₃C): Es un compuesto de hierro y carbono extremadamente duro y frágil.
    • Perlita: Es una mezcla de ferrita y cementita que se forma durante el enfriamiento lento del acero.
    • Ledeurita: Es una mezcla de austenita y cementita que se forma a altos contenidos de carbono (por encima de 2%).

  3. Regiones importantes del diagrama:

    • Punto eutectoide: A una composición de 0.76% de carbono y una temperatura de 727°C, el acero se transforma completamente en perlita al enfriarse.
    • Punto eutéctico: A una composición de 4.3% de carbono y 1,149°C, se produce una mezcla de austenita y cementita al enfriarse.

  4. Tipos de acero y hierro fundido según su contenido de carbono:

    • Acero hipoeutectoide: Tiene menos de 0.76% de carbono y forma una mezcla de ferrita y perlita.
    • Acero hipereutectoide: Tiene entre 0.76% y 2% de carbono, lo que genera perlita y cementita.
    • Hierro fundido: Tiene más de 2% de carbono y se enfría formando cementita y otras fases como la ledeburita.

Este diagrama es crucial en la metalurgia para el tratamiento térmico de aceros, permitiendo controlar sus propiedades mecánicas (dureza, ductilidad, resistencia) a través de diferentes procesos de calentamiento y enfriamiento.


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