Solidificación y aleación de los metales, diagrama HHC

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1.3.3 Solidificación y aleación de los metales, diagrama HHC 
Los metales al ser calentados pueden modificar su estado físico pasando por varias 
etapas, las que van desde la alteración de algunas de sus propiedades hasta el 
cambio de su estado sólido al líquido. El qué tan rápido o con qué tanta energía se 
logra un cambio de estado en un metal dependerá de los materiales que lo integran. 
Se debe recordar que casi nunca se utilizan metales puros. A la combinación 
química de dos o más metales se le llama aleación y las propiedades de las 
aleaciones dependen también de los metales que la integran. 
Algunas de las aleaciones más utilizadas en los procesos de manufactura son: 
 Latón rojo o amarillo (cobre zinc) Bronce (cobre, estaño, zinc, plomo) 
Aluminio, cobre, magnesio, silicio y zinc 
 Hierro, carbón, cobalto, tungsteno, vanadio, etc. 
 Cobre, oro, plata 
Existen tablas y normas internacionales que especifican la nomenclatura y los 
componentes específicos de cada una de las diferentes aleaciones. Las aleaciones 
antes señaladas son sólo algunas de las más usadas, entre las cientos que existen. 
Una de las herramientas que nos permiten conocer de manera sencilla y rápida 
algunas de las características de las aleaciones son los diagramas de las 
aleaciones. Uno de los diagramas de aleaciones más conocido y utilizado del Hierro 
y el carbono. También conocido como diagrama hierro, hierro, carbono (HHC). Con 
este diagrama se pueden obtener las temperaturas de cambio de sus estructuras 
cristalinas; también se pueden conocer las temperaturas a las que se da el cambio 
de fase de un hierro. En función a la cantidad de carbón que contiene el metal se 
puede estimar la temperatura a la que se derretirá y a la que se volverá pastoso. 
 
 
 
 
Figura 5 Diagrama hierro – hierro – carbono: HHC 
 
En el eje horizontal del diagrama de Hierro, hierro, carbono se ubica el porcentaje 
de carbono que puede estar diluido en el hierro y en el eje vertical se señalan las 
temperaturas a las que van sucediendo los cambios señalados en el cuerpo de la 
gráfica. 
Al conocer la cantidad de carbono que tiene un hierro se pueden estimar la 
temperatura a la que se debe elevar para que se den los diferentes cambios de 
estructura o de estado. Por ejemplo si se tiene un hierro con 0.4% de carbón, se 
deberá elevar su temperatura hasta los 723°C para que el hierro alfa y la perlita 
empiecen a convertirse en austenita y ferrita. Aproximadamente a los 800°C ese 
mismo hierro cambiará su estructura a hierro gamma, en donde su componente 
principal es la austenita, a los 1480°C empieza a fundirse y arriba de los 1520°C se 
ha fundido todo. 
A los hierros que están debajo de 0.8% de carbón se les llama hipoeutectoides y a 
aquellos que tienen más de 0.8% de carbón se llaman hipereutectoides. El punto 
eutéctico es aquel en el que se logra la máxima dilusión de carbón posible en un 
hierro a la menor temperatura. En caso de los hierros con carbón el punto eutéctico 
se da con 0.8% de carbón y a 723°C. 
Cada vez que se rebasa una zona en la gráfica de HHC, se está cambiando de 
estructura en el hierro que se está tratando.