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UNIDAD: 5 DIAGRAMA HIERRO- CARBONO Y TRATAMIENTO TÉRMICO

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by

tania ramirez perez

on 30 June 2014

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Transcript of UNIDAD: 5 DIAGRAMA HIERRO- CARBONO Y TRATAMIENTO TÉRMICO

La norma AISI/SAE (también conocida por SAE-AISI) es una clasificación de aceros y aleaciones de materiales no ferrosos. Es la más común en los Estados Unidos.
AISI Y SAE
AISI es el acrónimo en inglés de American Iron and Steel Institute (Instituto americano de hierro y acero), mientras que SAE es el acronimo en ingles de Society of Automotive Engineers (Sociedad de Ingenieros Automotores).
En 1912 la SAE promovió una reunion de productores y consumidores de aceros donde se estableció una nomenclatura y composición de los aceros que posteriormente AISI expandió.
ALEACIONES PRINCIPALES
La aleación principal que indica el primer dígito es la siguiente:
UNIDAD: 5 DIAGRAMA HIERRO- CARBONO Y TRATAMIENTO TÉRMICO
Tania Ramirez Perez

En este sistema los aceros se clasifican con cuatro dígitos. El primero especifica la aleación principal, el segundo indica el porcentaje aproximado del elemento principal y con los dos últimos dígitos se conoce la cantidad de carbono presente en la aleación

En la siguiente tabla se muestra la clasificacion segun AISI-SAE varios tipos de aceros

Como el proceso de fabricacion de acero afecta los elemtos residuales, tales como óxidos, sulfuros, silicatos, nitruros; los que a su vez afectan las propiedades del acero, a veces se añade una letra como prefijo al numero AISI-SAE:

En general, los aceros 10XX de bajo carbono, de 1005 a 1025,se usan
para cementación y para la fabricación de láminas.

Los aceros 1015 a 1025 se usan
como estructurales en vigas, placas, perfiles, ángulos,
etc, con propósitos de construcción.

Los aceros 11XX son de corte libre, pues se añaden hasta 0.33% de azufre con el fin de facilitar la producción de partes que no van a soportar muchas tensiones.

Aceros con mas de 1.0 de Manganeso, aceros 13XX, desarrollan ductilidad y resistencia y son superiores a los aceros ordinarios al carbon.

Las propiedades de los aceros dependen dela acción de los aleantes presentes.

DIAGRAMA DE HIERRO CARBONO
Si el primer digito es 2, se trata de acero al níquel, por ejemplo, el acero SAE 23XX que es un acero con 3.5% de Ni. Si el primer digito es 3, se esta señalando un acero al Ni-Cr, por ejemplo, el acero SAE 31XX con 1.25% de Ni y 0.65% de Cr.
Cementita:
Fe3C, existe en la vertical DFKL se designa por su fórmula química (Fe3C) o por C.
Líquido:
Solución líquida de carbono en hierro. Existe por encima de la línea del líquido y se designa por L.
Ferrita:
Constituyente estructural que es Fea, el cual disuelve el carbono en cantidades insignificantes. Se representa por Fea. La región de la ferrita en el diagrama hierro carbono se encuentra a la izquierda de las líneas GPQ, y AHN

Austenita:
Estructura consistente en una solución sólida de carbono en Feγ. La región de la austenita es NJESG. Se designa por A, γ ó Feγ.

Existen varias maneras de clasificar los aceros las principales son de acuerdo
con su composición, se pueden dividir en acero al carbono y aceros
aleados , Según su utilización se pueden dividir en varios grupos estructurales:
Aceros de calidad ordinaria obtenidos por proceso Bessemer, los
de horno eléctrico, hasta los aceros de elevada calidad que se producen por
refusión en electro-escoria o métodos mas refinados para obtener aceros para
herramienta

Todos los países y muchas instituciones tienen sistemas para clasificar los
aceros. Los mas usados en nuestro medio son las especificaciones de la AISI Y SAE
CLASIFICACION
ALEANTE PRINCIPAL

ESTRUCTURA DEL ACERO
El hierro puro apenas tiene aplicaciones industriales, pero formando aleaciones con el carbono (además de otros elementos), es el metal más utilizado en la industria moderna.
Se da el nombre de acero y fundición a
las aleaciones hierro-carbono.

Si tienen mas del 2% de C son
Fundiciones
Si tienen menos del 2% de C son
Aceros
En las aleaciones Fe-C pueden encontrarse hasta once constituyentes diferentes,
Ferrita


(HIERRO ALFA PURO)
Aunque la ferrita es en realidad una solución sólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es tan pequeña que no llega a disolver ni un 0.008% de C.
La ferrita es el más blando y dúctil constituyente de los aceros.


Cristaliza en una estructura BCC.
Tiene una dureza de 95 Vickers, y una resistencia a la rotura de 28 Kg/mm2,


Cementita
Es carburo de hierro y por tanto su composición es de 6.67% de C y 93.33% de Fe en peso.
Es el constituyente más duro y frágil de los aceros, alcanzando una dureza de 960 Vickers
Cristaliza formando un paralelepípedo ortorrómbico de gran tamaño. Es magnética hasta los 210ºC, temperatura a partir de la cual pierde sus propiedades magnéticas.
Perlita
Es un constituyente compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita, es decir, hay 6.4 partes de ferrita y 1 de cementita. La perlita tiene una dureza de aproximadamente 200 Vickers, con una resistencia a la rotura de 80 Kg/mm2 y un alargamiento del 15%. Cada grano de perlita está formado por láminas o placas alternadas de cementita y ferrita.
Austenita
Este es el constituyente más denso de los aceros, y está formado por la solución sólida, por inserción, de carbono en hierro gamma. La proporción de C disuelto varía desde el 0 al 1.76%, correspondiendo este último porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130 ºC
La austenita está formada por cristales cúbicos de hierro gamma con los átomos de carbono intercalados en las aristas y en el centro.
La austenita tiene una dureza de 305 Vickers, una resistencia de 100 Kg/mm2 y un alargamiento de un 30 %.
No presenta propiedades magnéticas.
Martensita
Bajo velocidades de enfriamiento bajas o moderadas, los átomos de C pueden difundirse hacía afuera de la estructura austenítica.
De este modo, los átomos de Fe se mueven ligeramente para convertir su estructura en una tipo BCC.


Bainita
Se forma la bainita en la transformación isoterma de la austenita, en un rango de temperaturas de 250 a 550ºC.
El proceso consiste en enfriar rápidamente la austenita hasta una temperatura constante, manteniéndose dicha temperatura hasta la transformación total de la austenita en bainita.
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 solubilidad del carbono en el hierro depende de la forma cristalográfica en que se encuentra el hierro.


La solubilidad del carbono en el hierro (ubica de cuerpo centrado) es menor que el 0,02%
y en el hierro (cubica da caras centradas) es hasta el 2%.

Eutectoides
Que contienen cerca de un 0,8% de C, cuya estructura esta constituida únicamente por perlita
Hipoeutectiodes
Que contienen menos del 0,8 de C, son estructuras formadas por ferrita
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