Transformaciones en aleaciones Fe-C y propiedades del acero

La fase de Fe α aumenta de tamaño y la fase de Fe γ disminuye el tamaño y se enriquece de carbono.

Apenas por encima de los 721°C se tiene que la composición de Fe γ tiende a la composición eutectoide y la del Fe α tiende a 0,022% de C.

A 721°C ocurre la difusión de los átomos de carbono en Fe γ para formar las láminas de perlita.

Las propiedades de este acero son producto de la combinación de las propiedades tanto de Fe α, como de la perlita. A medida que aumenta el porcentaje de carbono, aumenta la resistencia y disminuye la ductilidad y el estiramiento.

Enfriamiento de una aleación Fe-C de composición hipereutectoide (entre 0,77 y 2,1% de C)

Sólido Fe γ de 1,2% de C, en el microscopio se observan granos y bodes de grano.

Átomos de carbono difunden desde el seno del grano y se concentran en el borde de grano, formando allí cementita.

A menor temperatura, mayor cantidad de carbono difunde hacia el borde del grano para formar allí cementita.

A una temperatura levemente superior a los 721°C, se tiene Fe γ ≈0,77% de carbono y cementita, esta se encentra formando una red.

A una temperatura levemente inferior a los 721°C, el Fe γ se convierte en perlita.

Fundición blanca: Una aleación de Fe y C con 4,3% de C, es una fundición eutéctica.

Todo el sistema se encuentra en estado líquido.

A una T˂TEL se forman dos fases sólidas. Una constituida por glóbulos de austenita y la otra por cementita, la cual va a ir formando una matriz.

Al disminuir la temperatura, disminuye la cantidad de carbono que puede estar disuelto en la austenita (Fe γ). La cantidad de carbono de la fase γ disminuye porque parte de ella pasa a formar cementita. La composición global y la composición de cementita son las mismas y disminuye la de austenita.

A una T˂721°C ocurre la transformación de la austenita en láminas de perlita. El sistema estará formado por glóbulos de perlita incluidos en una matriz de cementita.

Para el enfriamiento de una aleación de hierro y carbono con un 4,3% de carbono, desde el estado líquido hasta temperatura ambiente (de manera tal de lograr fundición gris laminar)

Todo el sistema se encuentra en estado líquido.

A una T˂TEL se forman dos fases sólidas. Una constituida por austenita γ y otra por grafito, la cual va a ir formando láminas que quedan incluidas en una matriz de austenita.

T sigue disminuyendo, el Fe γ pierde carbono, el cual va a las láminas de grafito. Puede engrosar las existentes o formar nuevas. T˃721°C aumentan de tamaño y cantidad las láminas de grafito.

T˂ 721°C transformación de la austenita en perlita, láminas de grafito alternadas de Fe α y cementita.

Fundición gris NODULAR:

Todo el sistema se encuentra en estado líquido.

A la TEL se forman dos fases sólidas. Una constituida por austenita γ y otra por nódulos de grafito.

T˃721°C aumentan de tamaño y cantidad los nódulos de grafito.

T˂ 721°C toda la austenita se transforma en nódulos de grafito e incluidos en una matriz de perlita.