{"id":111978,"date":"2021-07-29T04:22:01","date_gmt":"2021-07-29T03:22:01","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-son-los-diagramas-de-fase-del-sistema-hierro-carbono-definicion\/"},"modified":"2021-09-16T08:21:16","modified_gmt":"2021-09-16T07:21:16","slug":"que-son-los-diagramas-de-fase-del-sistema-hierro-carbono-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-son-los-diagramas-de-fase-del-sistema-hierro-carbono-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son los diagramas de fase del sistema hierro-carbono? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\"> En el diagrama de fases del sistema hierro-carbono, el porcentaje de carbono presente y la temperatura definen la fase de la aleaci\u00f3n hierro-carbono y por tanto sus caracter\u00edsticas f\u00edsicas y propiedades mec\u00e1nicas. El porcentaje de carbono determina el tipo de aleaci\u00f3n ferrosa: hierro, acero o hierro fundido. <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p>Una\u00a0<strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0es una mezcla de dos o m\u00e1s materiales, al menos uno de los cuales es un metal.\u00a0<strong>Las aleaciones<\/strong>\u00a0pueden tener una microestructura que consiste en\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/solid-solution-materials\/\">soluciones s\u00f3lidas<\/a>\u00a0, donde los \u00e1tomos secundarios se introducen como sustituyentes o intersticiales en una\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/crystal-lattice\/\">red cristalina<\/a>\u00a0.\u00a0Una aleaci\u00f3n tambi\u00e9n puede ser una mezcla de fases met\u00e1licas (dos o m\u00e1s soluciones, formando una microestructura de diferentes cristales dentro del metal).<\/p>\n<p>Pero todas las aleaciones pueden existir en diferentes fases.\u00a0Las fases son estados f\u00edsicamente homog\u00e9neos de una aleaci\u00f3n.\u00a0Una fase tiene una composici\u00f3n qu\u00edmica precisa: una cierta disposici\u00f3n y enlace entre los \u00e1tomos.\u00a0Esta estructura de \u00e1tomos imparte diferentes propiedades a diferentes fases.\u00a0Los diagramas de fase son representaciones gr\u00e1ficas de las fases presentes en una aleaci\u00f3n en diferentes condiciones de temperatura, presi\u00f3n o composici\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n<h2>Diagrama de fases del sistema hierro-carbono<\/h2>\n<p>Las aleaciones ferrosas m\u00e1s simples se conocen como\u00a0<strong>aceros<\/strong>\u00a0y consisten en\u00a0<strong>hierro (Fe)<\/strong>\u00a0aleado con\u00a0<strong>carbono (C)<\/strong>\u00a0(alrededor del 0,1% al 1%, seg\u00fan el tipo).\u00a0Agregar una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su gran\u00a0<strong>ductilidad<\/strong>\u00a0por una mayor\u00a0<strong>resistencia<\/strong>\u00a0.\u00a0Debido a su muy alta resistencia, pero a\u00fan sustancial\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-toughness-definition\/\">dureza<\/a> , y su capacidad de ser alterado en gran medida por el tratamiento t\u00e9rmico, el acero es una de las aleaciones ferrosas m\u00e1s \u00fatiles y comunes en el uso moderno.\u00a0En la figura, est\u00e1 el hierro-carburo de hierro (Fe-Fe<sub>3<\/sub>C) diagrama de fases.\u00a0El porcentaje de carbono presente y la temperatura definen la fase de la aleaci\u00f3n hierro-carbono y por tanto sus caracter\u00edsticas f\u00edsicas y propiedades mec\u00e1nicas.\u00a0El porcentaje de carbono determina el tipo de aleaci\u00f3n ferrosa: hierro, acero o fundici\u00f3n.<\/p>\n<figure id=\"attachment_27617\" aria-describedby=\"caption-attachment-27617\" style=\"width: 1014px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-27617\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Fe-Fe3C-Phase-Diagram-1024x721.png\" alt=\"Diagrama de fases Fe-Fe3C\" width=\"1024\" height=\"721\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-27617\" class=\"wp-caption-text\">En la figura, est\u00e1 el diagrama de fases de hierro-carburo de hierro (Fe-Fe3C).\u00a0El porcentaje de carbono presente y la temperatura definen la fase de la aleaci\u00f3n hierro-carbono y por tanto sus caracter\u00edsticas f\u00edsicas y propiedades mec\u00e1nicas.\u00a0El porcentaje de carbono determina el tipo de aleaci\u00f3n ferrosa: hierro, acero o fundici\u00f3n.\u00a0Fuente: wikipedia.org L\u00e4pple, Volker &#8211; W\u00e4rmebehandlung des Stahls Grundlagen.\u00a0Licencia: CC BY-SA 4.0<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Fases comunes en aceros y hierros<\/h3>\n<p>El tratamiento t\u00e9rmico de aceros requiere una comprensi\u00f3n tanto de las fases de equilibrio como de las fases metaestables que ocurren durante el calentamiento y \/ o enfriamiento.\u00a0Para los aceros, las fases de equilibrio estable incluyen:<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-ferrite-definition\/\"><strong>Ferrita<\/strong><\/a> . La ferrita o \u03b1-ferrita es una fase de estructura c\u00fabica de hierro centrada en el cuerpo que existe por debajo de las temperaturas de 912\u00b0C para concentraciones bajas de carbono en el hierro. La \u03b1-ferrita solo puede disolver hasta un 0,02 por ciento de carbono a 727\u00b0C. Esto se debe a la configuraci\u00f3n de la red de hierro que forma una estructura cristalina BCC. La fase principal del acero con bajo contenido de carbono o acero dulce y la mayor\u00eda de los hierros fundidos a temperatura ambiente es el \u03b1-Fe ferromagn\u00e9tico.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/austenite\/\"><strong>Austenita<\/strong><\/a> . La austenita, tambi\u00e9n conocida como hierro en fase gamma (\u03b3-Fe), es una fase de estructura c\u00fabica de hierro no magn\u00e9tica centrada en la cara. La austenita en las aleaciones de hierro y carbono generalmente solo est\u00e1 presente por encima de la temperatura eutectoide cr\u00edtica (723\u00b0C) y por debajo de 1500\u00b0C, dependiendo del contenido de carbono. Sin embargo, puede conservarse a temperatura ambiente mediante la adici\u00f3n de aleaciones como n\u00edquel o manganeso. El carbono juega un papel importante en el tratamiento t\u00e9rmico, ya que ampl\u00eda el rango de temperatura de estabilidad de la austenita. Un mayor contenido de carbono reduce la temperatura necesaria para austenitizar el acero, de modo que los \u00e1tomos de hierro se reorganizan para formar una estructura de celos\u00eda fcc. La austenita est\u00e1 presente en el tipo de acero inoxidable m\u00e1s utilizado, que es muy conocido por su<strong>\u00a0resistencia a la corrosi\u00f3n.<\/strong><\/li>\n<li><strong>Grafito<\/strong>\u00a0.\u00a0Agregar una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su gran\u00a0\u00a0<strong>ductilidad<\/strong>\u00a0\u00a0por una mayor\u00a0\u00a0<strong>resistencia<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/cementite-fe3c\/\"><strong>Cementita<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0<strong>La cementita (Fe<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><strong>C)<\/strong> es un compuesto metaestable y, en algunas circunstancias, puede disociarse o descomponerse para formar \u03b1-ferrita y grafito, seg\u00fan la reacci\u00f3n: Fe<sub>3<\/sub>C \u2192 3Fe (\u03b1) + C (grafito).\u00a0La cementita en su forma pura es una cer\u00e1mica y es dura y quebradiza, lo que la hace adecuada para el refuerzo de aceros.\u00a0Sus propiedades mec\u00e1nicas est\u00e1n en funci\u00f3n de su microestructura, que depende de c\u00f3mo se mezcle con la ferrita.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Las fases metaestables son:<\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/quenching-Pearlite-Bainite-Martensite-1024x589.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-30196\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/quenching-Pearlite-Bainite-Martensite-1024x589.png\" alt=\"temple\" width=\"460\" height=\"265\" \/><\/a><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/pearlite\/\">Pearlita<\/a><\/strong>\u00a0.\u00a0En metalurgia, la perlita es una estructura met\u00e1lica en capas de dos fases, que se componen de capas alternas de ferrita (87,5% en peso) y cementita (12,5% en peso) que se encuentra en algunos aceros y fundiciones.\u00a0Se llama as\u00ed por su parecido con el n\u00e1car.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/martensite\/\"><strong>Martensita<\/strong><\/a> .\u00a0La martensita es una estructura metaestable muy dura con una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo (BCT).\u00a0La martensita se forma en los aceros cuando la velocidad de enfriamiento de la austenita es tan alta que los \u00e1tomos de carbono no tienen tiempo para difundirse fuera de la estructura cristalina en cantidades suficientemente grandes para formar cementita (Fe<sub>3<\/sub>C).<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/bainite-bainitic-steel\/\"><strong>Bainita<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0La bainita es una microestructura en forma de placa que se forma en los aceros a partir de la austenita cuando las velocidades de enfriamiento no son lo<br \/>\nsuficientementer\u00e1pidaspara producir martensita, pero a\u00fan lo son lo suficiente para que el carbono no tenga tiempo suficiente para difundirse y formar perlita.\u00a0Los aceros bain\u00edticos son generalmente m\u00e1s fuertes y duros que los aceros perl\u00edticos;\u00a0sin embargo, exhiben una combinaci\u00f3n deseable de resistencia y ductilidad.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Temperatura cr\u00edtica del acero<\/h2>\n<p>La temperatura cr\u00edtica del acero define la transici\u00f3n de fase entre dos fases del acero.\u00a0A medida que el\u00a0<strong>acero<\/strong>\u00a0se calienta por encima de la\u00a0<strong>temperatura cr\u00edtica<\/strong> , aproximadamente 1335\u00b0F (724\u00b0C), experimenta un cambio de fase, recristaliz\u00e1ndose como austenita. Hay dos tipos de temperatura cr\u00edtica:<\/p>\n<ul>\n<li>Baja temperatura cr\u00edtica (Ac1).\u00a0La temperatura a la que la austenita comienza a transformarse de ferrita.<\/li>\n<li>Temperatura cr\u00edtica superior (Ac3).\u00a0La temperatura a la que la austenita se transforma completamente de ferrita.<\/li>\n<\/ul>\n<p>En el sistema Fe-C, hay un\u00a0<strong>punto eutectoide<\/strong> a aproximadamente 0,8% en peso C, 723\u00b0C. La fase justo por encima de la\u00a0<strong>temperatura eutectoide<\/strong>\u00a0para los aceros al carbono simples se conoce como austenita o gamma.<\/p>\n<\/div><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\"> <div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>References:<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\"> Ciencia de los materiales:\n<p>Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0Manual de Fundamentos del DOE, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nDepartamento de Energ\u00eda de EE\u00a0.\u00a0UU., Ciencia de Materiales.\u00a0Manual de fundamentos del DOE, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nWilliam D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales: Introducci\u00f3n 9\u00aa Edici\u00f3n, Wiley;\u00a09a edici\u00f3n (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.<br \/>\nEberhart, Mark (2003).\u00a0Por qu\u00e9 se rompen las cosas: comprender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona.\u00a0Armon\u00eda.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<br \/>\nGaskell, David R. (1995).\u00a0Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.).\u00a0Taylor y Francis Publishing.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<br \/>\nGonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004).\u00a0Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales.\u00a0Prensa de la Universidad de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<br \/>\nAshby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<br \/>\nJR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<br \/>\n<\/p><\/div><\/div> <\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <\/div><\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p>Consulte m\u00e1s arriba:<br \/>\nCiencia de los materiales <a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/\" class=\"su-button su-button-style-flat\" style=\"color:# 606060;background-color:# ffffff;border-color:# ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px\" target=\"_self\"><span style=\"color:# 606060;padding:7px 20px;font-size:16px;line-height:24px;border-color:# ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px;text-shadow:0px 0px 0px # 000000;-moz-text-shadow:0px 0px 0px # 000000;-webkit-text-shadow:0px 0px 0px # 000000\"><i class=\"sui sui-link\" style=\"font-size:16px;color:# 5d5d5d\"><\/i>  <\/span><\/a> <\/p><\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0<strong>Diagramas de fase del sistema hierro-carbono<\/strong>\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0<strong>danos un me gusta<\/strong>\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0Diagramas de fase del sistema hierro-carbono\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0danos un me gusta\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfQu\u00e9 son los diagramas de fase del sistema hierro-carbono? 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