ACEROS diagrama FE-C

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Facultad de Ingeniería-UNJU
Cátedra de Materiales
ACEROS
Aceros 
DEFINICION: son aleaciones Hierro- 
Carbono
Los aceros tienen un contenido de C 
menor al 2%
La cantidad de carbono presente en en la 
aleación incide de forma directa en las 
propiedades del material.
Presentan uso generalizado 
debido a que:
 En la corteza terrestre abundan los compuestos 
de hierro
 Los aceros se fabrican mediante técnicas 
relativamente económicas
 Las aleaciones férreas son extremadamente 
versátiles
Características del Hierro
 Punto de Fusión: 1538º C
 Presenta dos formas de estructuras 
cristalinas
- A temperatura ambiente forma la estructura 
BCC, conocida como “Ferrita” o Hierro  (Esta 
fase es magnética)
La máxima solubilidad del C en Fe  es de 0,02 a 723º C 
Características del Hierro
-Alrededor de los 910º C sufre una 
transformación alotrópica y toma la estructura 
FCC. Esta estructura se denomina “Austenita” 
o Hierro 
La máxima solubilidad del C en Fe  es de 2,1 
% a 1148º C
Carburo de Hierro
La combinación de Fe y C, forma el compuesto Fe3C 
(carburo de hierro), el cual es denominado 
“Cementita”.
En la práctica todo el C del acero aparece como parte 
de la cementita.
Desde el punto de vista mecánico, la cementita es 
dura y frágil, y su presencia aumenta 
considerablemente la resistencia de los aceros
La Cementita contiene 6,67 % de carbono
Diagrama binario de equilibrio
Diagrama binario con punto 
eutéctico
Diagrama Hierro-Carbono
Aceros: hasta 2 %
Desarrollo de 
microestructuras
Representación 
esquemática de las 
microestructuras de un 
acero eutectoide (0,8 % de 
C) por encima y por debajo 
de la temperatura 
eutectoide
Fase eutectoide
Esta fase que contiene 0,8 % de C está 
formada por láminas de ferrita y cementita.
Mecánicamente la perlita tiene propiedades 
intermedias entre la ferrita y la cementita
Aceros hipoeutectoide
Representación esquemática 
de las microestructuras de un 
acero hipoeutectoide de 
Composición C0, a medida que 
se enfría desde la fase 
austenítica por debajo de la 
temperatura eutectoide
Aceros hipereutectoide
Representación 
esquemática de las 
microestructuras de un 
acero hipereutectoide 
enfriado desde la 
región de fase 
austenística hasta por 
debajo de la 
temperatura eutectoide
Comparación de 
propiedades entre fases
Caract. Dureza Rm Alarg.
Ferrita Más blanda
Más Dúctil
90 HB 28 Kg/mm2 40 %
Cementita Más Dura
Más Frágil
70 Rc
(como 
equiv. A 
700 HB)
Perlita Ferrita + 
Cementita
250 HB 80 Kg/mm2 15 %
Austenita No es estable 
a temp. 
ambiente
200 HB 100Kg/mm2 30 %
Aspecto de las 
microestructuras
Ferrita y Perlita (200 x)
Cementita y Perlita (1000 x)
Aspecto de las 
microestructuras
Perlita y Ferrita (100 x)
Perlita y Ferrita ( 500 x)
Influencia de los 
elementos aleantes
La adición de otros elementos aleantes 
cambia drásticamente el diagrama de 
fase binario Fe- C
La magnitud de estos cambios depende 
del elemento aleante y su concentración
Un cambio importante es por ejemplo, el 
dezplazamiento de la reacción eutectoide 
en temperatura y concentración de 
Carbono
Influencia de los 
elementos aleantes
Influencia de la concentración de 
aleantes sobre la T eutectoide
Influencia de la concentración de 
aleantes sobre la composición 
eutectoide