Fundamentos de Metalurgia: Aleaciones Ferrosas, Corrosión y Propiedades Mecánicas

Aceros a Temperatura Ambiente según el Porcentaje de Carbono

La composición de las fases presentes en el hierro y el acero depende fundamentalmente del contenido de **carbono**:

• Acero: Contiene entre 0.03 % y 2 % de carbono.
• Ferrita: Contiene entre 0.008 % y 0.025 % de carbono.
• Ledeburita: Contiene 4.3 % de carbono.
• Austenita: Contiene hasta 2 % de carbono (solución sólida).
• Fundición (Hierro Fundido): Contiene del 2 % al 6.67 % de carbono.
• Perlita: Constituida por 0.8 % de carbono (mezcla eutectoide de ferrita y cementita).
• Cementita: Contiene 6.67 % de carbono (carburo de hierro, Fe₃C).

Una microestructura compuesta por **50% ferrita y 50% perlita** correspondería a un acero con un porcentaje de carbono situado entre 0.008 % y 0.85 %.

Corrosión y Comportamiento Galvánico

Estabilidad del Aluminio frente al Acero en Medios Agresivos

El **aluminio** es más electronegativo que el acero. Sin embargo, en medios agresivos, el aluminio puede mostrar mayor estabilidad porque, en dichos entornos, los agentes corrosivos atacan preferentemente al metal que es **más electronegativo** (el aluminio, actuando como ánodo), protegiendo así al acero (que actúa como cátodo) en esa configuración específica.

Comportamiento del Par Galvánico

1. Aluminio Anodizado - Acero en un Medio Básico

En un **medio básico**, el acero tiende a protegerse (se comporta como cátodo), mientras que el **aluminio** (o su capa de óxido) se corroe rápidamente (actúa como ánodo).

2. Aluminio - Acero en un Medio Medianamente Agresivo

En ambientes agresivos, el ataque afecta tanto al acero como al aluminio. El par responde de manera variable, pero es sensible al ataque de **cloruros**.

Clasificación de Durezas

Existen diferentes formas de medir o definir la dureza de un material:

1. Dureza al Rayado: Se mide según la escala de Mohs.
2. Dureza Elástica: Describe la reacción de la superficie de un metal al impacto.
3. Dureza al Corte: Mide la resistencia del material a ser cortado.
4. Dureza a la Penetración: Se determina mediante ensayos estandarizados como Brinell, Vickers y Rockwell.

Diferencias entre Recocido y Temple

Estos tratamientos térmicos modifican la microestructura y las propiedades del acero:

• Temple (T): Implica aumentar la temperatura hasta alcanzar la temperatura de austenización y luego enfriar rápidamente.
• Recocido (R): El calentamiento se realiza hasta una temperatura inferior a la temperatura de austenización, o se realiza un ciclo completo pero con enfriamiento lento.

Propiedades que Varían en Aceros Templados vs. Recocidos

Diagramas de Procesos de Enfriamiento del Acero

Los diagramas que representan los procesos de enfriamiento del acero incluyen:

• Recocido (R)
• Normalizado
• Temple (T)
• Revenido
• Patentado

Ionización Atómica

¿A qué se conoce como ionización de un átomo?

La ionización ocurre cuando un átomo en su capa más externa (capa de valencia) gana o pierde un electrón.

• Si el átomo gana un electrón, se convierte en un ión negativo (anión).
• Si el átomo pierde un electrón, se convierte en un ión positivo (catión).

Características del Enlace Metálico

El enlace metálico se caracteriza por:

1. La atracción entre el núcleo y los electrones de valencia es débil, dejando a estos electrones sueltos.
2. Estos electrones sueltos son compartidos por todos los átomos y pueden moverse libremente, creando una nube electrónica deslocalizada.
3. Existe una atracción electrostática entre los núcleos de los átomos cargados positivamente y esta nube electrónica.
4. La nube electrónica es el factor que proporciona la unión y la estabilidad a este tipo de enlace.