CONSTITUYENTES DEL ACERO

El acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita.

El hierro puro está presente en 2 estados, a medida que se incrementa la temperatura desde la temperatura ambiente:

  • Hasta los 911 °C (temperatura crítica AC3), el hierro ordinario cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe la denominación de hierro α (alfa) o ferrita. Es un material dúctil y maleable, responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad; se suele llamar también AC2). La ferrita puede disolver pequeñas cantidades de carbono.
  • Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el «sistema cúbico centradas en las caras» y recibe la denominación de hierro γ (gamma) o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y es paramagnética.
  • Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el «sistema cúbico centrado en el cuerpo» y recibe la denominación de hierro δ (delta), que es en esencia el mismo hierro alfa pero con un parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.

Si se añade carbono al hierro, aumenta su grado de ductilidad y sus átomos podrían situarse simplemente en los lugares más pequeños de la red cristalina de este último; sin embargo, en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), es decir, un compuesto químico llamado cementita, de modo que los aceros aleados al carbono están formados realmente por ferrita y cementita.

A continuación una breve descripción de los constituyentes de los aceros:

Ferrita: Es hierro puro (% C < 0,008%). Tiene las siguientes características: Blando (dureza 90 HB), Dúctil (35 – 40% de alargamiento), Baja resistencia a la rotura (R = 28 Kg/mm2)

La ferrita es la fase más blanda y dúctil de los aceros, cristaliza en la red BCC

 

Cementita: Es carburo de hierro (Fe3C), que tiene 6,67% de C. Sus características son: Muy duro (dureza: 700 HB ó 68 HRC), Muy frágil y poco tenaz.

Es el microconstituyente más duro y frágil de los aceros.

 

Perlita: Tiene un 86,5% de ferrita y un 13,5% de cementita. Se obtiene pura si se enfría lentamente un acero con el 0,89 % de C. Sus características son intermedias entre la Ferrita y la cementita: Dureza: 200 HB, Ductilidad (15% de alargamiento), Resistencia a la rotura: R = 80 Kg/mm2

Su nombre se debe a las irisaciones que adquiere al iluminarla, parecidas a las perlas.

Cuando sometemos el acero a tratamiento térmico, aparecen otros constituyentes que le incrementan su resistencia mecánica:

Austenita: Se obtiene cuando se calienta un acero hasta que el hierro a se transforma en Fe g. Es una solución sólida de carbono en hierro g, en la que los átomos de carbón ocupan los espacios que aparecen en la red cúbica centrada en las caras del hierro g, por esto puede tener hasta un 1,76% de C disuelto en la red (a 1130 ºC). Entre sus propiedades destaca su gran plasticidad, característica que se aprovecha en la transformación por forja de los aceros.

La austenita recibe su nombre de sir William Chandler Roberts-Austen, metalúrgico inglés. (1843-1902).

 

Martensita: Es una estructura un poco desordenada en forma de agujas, que se obtiene enfriando rápidamente la austenita. Sus propiedades son: Gran dureza (500-700 HB ó 50-68 HRC), Gran resistencia (R = 175-200 Kg/mm2), poca ductilidad. Su alargamiento máximo de 0,5-2,5%.

Es el constituyente de los aceros templados. Es muy frágil y presenta un aspecto acicular formando grupos en zigzag con ángulos de 60 grados.

Se llama martensita en honor al metalúrgico alemán Adolf Martens (1850-1914).

 

Existe una herramienta llamada Diagrama Hierro carbono, que nos ayuda a determinar los micro constituyentes presentes en la estructura de los aceros a temperatura ambiente, de tal manera que podamos predecir el comportamiento mecánico, la maquinabilidad y la respuesta al tratamiento térmico.

En el siguiente diagrama podemos ver los diferentes constituyentes de los aceros, según su composición y temperatura.

Si tienes alguna consulta sobre nuestras líneas de aceros, no dudes en comunicarte con nosotros

La información aquí plasmada se proporciona con fines exclusivamente informativos, el presente documento no implicará responsabilidad u obligación alguna por parte de la Compañía General de Aceros S.A.

Contacte a su asesor comercial para una correcta asesoría.