Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, más adaptable y más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.Los materiales No Ferrosos son: aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones como el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales y se les denomina aleaciones No ferrosas.
El acero se obtiene cuando se mezcla hierro con carbono. El acero aleado es un acero al que se le añaden elementos de aleacion adicionales al carbono. Al acero que esta formado simplemente por un hierro y carbono se le suele llamar "acero al carbono".
El acero puede tener las siguientes fases de equilibrio:
1. Ferrita: consiste en átomos de hierro con estructura cristalina BCC y átomos de carbono en los sitios intersticiales. La cantidad de átomos de carbono presentes en la ferrita es pequeña. La ferrita es una fase muy suave, dúctil y magnética
Ferrita alfa α (0% hasta 0,025%C) Es el nombre dado a la solución sólida α. Su estructura cristalina es BCC con una distancia interatómica de 2.86 Å. Prácticamente no disuelve en carbono, como se puede observar en la Figura 5.3, donde se tiene un acero con bajo porcentaje de carbono.
La máxima solubilidad es 0,025% C a 723 °C, y disuelve sólo 0,008% de C a temperatura ambiente.
Ferrita delta δ (0% hasta 0,08%C)
Se inicia a los 1400ºC y presenta una reducción en la distancia interatómica que la hace retornar a una estructura cristalina BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.08% a 1492ºC. Las características de la ferrita δ son:
-Muy blanda.
-Estructura cristalina BCC
-Es magnética.
-Muy poca posibilidad de disolución del carbono.
No posee una importancia industrial relevante. A partir de 1538ºC se inicia la fusión del Fe puro.
2. Austenita: Consiste en átomos de hierro con estructura FCC y átomos de carbono en los sitios intersticiales. Presenta menor suavidad y ductilidad que la ferrita. Es una fase no magnética.
3. Cementita: También llamada carburo de hierro. Es un compuesto intermetalico. Es una fase muy dura y frágil
4.Fase Ledeburita La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las fundiciones. Se encuentra en las aleaciones Fe-C cuando el porcentaje de carbono en hierro aleado es superior al 25%, es decir, un contenido total de 1.76% de carbono.
La ledeburita se forma al enfriar una fundición líquida de carbono (de composición alrededor del 4.3% de C) desde 1130ºC, siendo estable hasta 723ºC, descomponiéndose a partir de esta temperatura en ferrita y cementita. Está formada por 52% de cementita y 48% de austenita. La ledeburita no existe a temperatura ambiente en las fundiciones ordinarias debido a que en el enfriamiento se transforma en cementita y perlita; sin embargo en las fundiciones se puede conocer las zonas donde existió la ledeburita por el aspecto eutéctico con que quedan las agrupaciones de perlita y cementita.
5. Perlita: Es una fase que resulta de la reacción eutectoide del acero. La reacción eutectoide permite que la austenita en estado solido se transforma en ferrita y cementita, ambas también en estado solido. Esta transformación es similar a la reacción eutectica, por lo que la fase resultante tiene una apariencia similar al solido eutectico
los aceros carbonos se pueden clasificar de la siguiente manera:
1. Aceros de bajo carbono. Su porcentaje de carbono es menor a 0,2%. Su microestructura esta formada principalmente por ferrita. Son metales muy suaves, ductiles y de baja resistencia. Son faciles de deformar plasticamente
2. Aceros de medio carbono. Su porcentaje de carbono oscila entre 0.2 y 0.5%. Su microestructura esta formada por la mezcla de ferrita y perlita. Constituyen la mayoria de aceros al carbono disponibles comercialmente y sus propiedades mecanicas dependen de la cantidad de ferrita y perlita que posean
3.Aceros de alto carbono. Su porcentaje de carbono es mayor al 05%. Tienen dureza y resistencia elevadas. Su ductilidad y tenacidad son bajas
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