Austenita diagrama hierro carbono

El contenido de carbono en el acero es una propiedad importante que afecta a las propiedades finales del producto. La cantidad de carbono en un determinado tipo de acero influye directamente en su comportamiento y rendimiento en diversas condiciones. Entender su efecto en los diferentes tipos de acero es crucial para los usuarios a la hora de elegir el tipo adecuado para un producto o aplicación específica. En este artículo, explicamos cómo identificar el diagrama de carbono del hierro austenítico y cuáles son los diferentes tipos de aceros al carbono utilizados en la industria.

 

La resistencia a alta temperatura de los aceros está relacionada con la magnitud del crecimiento del grano de austenita y con las propiedades mecánicas de las partículas de austenita precipitadas. La resistencia de los aceros aumenta a medida que disminuye la velocidad de enfriamiento y aumenta la relación entre la velocidad de enfriamiento y la energía de activación global (velocidad de reacción). Cuando las tasas de enfriamiento son bajas y la tasa de reacción es alta, casi todos los granos de austenita crecen, y esto da lugar a una gran cantidad de partículas de austenita que se precipitan desde la fase líquida. La cantidad de partículas precipitadas aumenta al disminuir la velocidad de enfriamiento, al disminuir la energía de activación y al aumentar la relación entre la velocidad de enfriamiento y la velocidad de reacción. La tasa de crecimiento de la austenita está controlada por la tasa de enfriamiento, que a su vez está influida por la temperatura, la tasa de eliminación de calor de la muestra y la propia tasa de enfriamiento. Por tanto, la magnitud de la tasa de enfriamiento es un factor geométrico importante que afecta a la resistencia de los aceros.

Si una muestra de acero estirado en frío se enfría rápidamente a través de la fase austenítica seguida de un enfriamiento lento a través de la fase martensítica, pasará por una serie de transformaciones microestructurales. Durante este tiempo, la resistencia del acero cambia constantemente. Al final de cada transformación, se alcanza un equilibrio entre la austenita precipitada y las partículas de austenita disueltas. La estructura de equilibrio es la que se encontrará en el acero final.

¿Qué es el hierro austenítico?

El hierro austenítico es un tipo de acero que no tiene contenido de carbono y sólo contiene una pequeña cantidad de manganeso. Es uno de los tipos de acero más utilizados en la industria. 

Tipos de aceros al carbono

Los aceros al carbono se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como en la construcción de barcos, puentes y edificios. El contenido de carbono en el acero es una propiedad importante que afecta a las propiedades finales del producto. La cantidad de carbono en un determinado tipo de acero influye directamente en su comportamiento y rendimiento en diversas condiciones. Entender su efecto en los distintos tipos de acero es crucial para los usuarios a la hora de elegir el tipo adecuado para un producto o aplicación específicos. Existen dos grandes categorías según su contenido de carbono: - Los aceros de bajo contenido en carbono (menos del 0,3% de C) son más flexibles y pueden fabricarse fácilmente; sin embargo, tienen una baja resistencia (la resistencia es proporcional a la cantidad de carbono). Se utilizan sobre todo para pernos, tornillos, tuercas, arandelas y pequeñas piezas de fundición; - Los aceros con alto contenido en carbono (superior al 0,6% C) tienen mayor resistencia pero menor ductilidad que los aceros con bajo contenido en carbono; se utilizan sobre todo para muelles, ejes, roscas, ejes, engranajes y piezas de maquinaria debido a sus excelentes propiedades de fatiga. 

¿Cómo identificar el diagrama de carbono del acero austenítico?

El diagrama de carbono del hierro austenítico es una representación gráfica de cómo los distintos tipos de acero están interconectados en su contenido de carbono. El diagrama tiene tres líneas que representan los tres tipos principales de hierro, a saber, ferrita, austenita y cementita. El eje horizontal representa el porcentaje de contenido de carbono y el eje vertical representa el contenido de ferrita, austenita o cementita según su posición en el diagrama. En este diagrama, podemos ver que hay dos intersecciones entre las líneas que representan el hierro austenítico y la ferrita. Esto significa que es posible tener una capa de ferrita con una capa de hierro austenítico (como en el tipo P350) o una capa de cementita con una capa de hierro austenítico (como en el tipo 200). 

Propiedades importantes en función de la cantidad de carbono en la aleación

Las propiedades de una aleación de acero son, entre otras, su dureza, ductilidad y tenacidad. Estas propiedades dependen de la cantidad de carbono del acero. Por regla general, a medida que aumenta la cantidad de carbono en una aleación, ésta se vuelve más dura y resistente, manteniendo su ductilidad. Por lo tanto, si necesita fabricar una herramienta de corte afilada que vaya a estar sometida a cargas importantes, debe utilizar un acero con un alto contenido de carbono (por ejemplo, 0,6%-0,8%). En este caso, la dureza será suficiente para este tipo de cargas. Sin embargo, si necesita fabricar un objeto que no esté sometido a cargas importantes (por ejemplo, utensilios), por ejemplo, porque sólo se utiliza ocasionalmente o porque no se ejerce suficiente presión sobre él al utilizarlo (por ejemplo, un cuchillo o un tenedor), deberá utilizar un acero con un bajo contenido en carbono (por ejemplo, hasta el 0,2%).

Rango de 0,12% C -> 0,25% C

El contenido de carbono en el acero es una propiedad importante que afecta a las propiedades finales del producto. La cantidad de carbono en un determinado tipo de acero influye directamente en su comportamiento y rendimiento en diversas condiciones. Entender su efecto en los distintos tipos de acero es crucial para los usuarios a la hora de elegir el tipo adecuado para un producto o aplicación específicos. En este artículo, explicamos cómo identificar el diagrama de carbono del hierro austenítico y cuáles son los diferentes tipos de aceros al carbono utilizados en la industria. 

0,25% C -> 0,5% C de rango

Para las aplicaciones que requieren un alto límite elástico se utilizan diferentes grados de acero al carbono. En estos casos, se aumenta el porcentaje de carbono en el acero. Al utilizar el diagrama para seleccionar un tipo de acero en función del contenido de carbono deseado, es importante tener en cuenta que el 0,5% de C corresponde a un diagrama de hierro austenítico. Este tipo de acero presenta una mayor resistencia a la corrosión que otros tipos y suele utilizarse en aplicaciones marítimas, así como en otros proyectos de infraestructuras en los que la resistencia a la corrosión es importante. El diagrama también muestra que, con este nivel de carbono, en el hierro austenítico no se forma ferrita o perlita cuando se calienta. 

Más del 0,5% de C

El diagrama de carbono del hierro austenítico es un poco diferente de los demás. Lo primero que hay que observar es que el contenido de carbono en este tipo de acero es superior al 0,5% de C.