El documento describe el diagrama hierro-carbono, incluyendo: 1) Las cuatro zonas que representan etapas donde el acero está formado por una sola fase. 2) Los tipos principales de aleaciones de hierro como aceros al carbono, aceros inoxidables y hierro fundido. 3) Las coordenadas del diagrama que definen la posición de una aleación por su temperatura y porcentaje de carbono.

1. DIAGRAMA HIERRO-
CARBONO
ESTUDIANTE: REIMON NAVA
C.I. 29.811.721
PROF. HENRY RAMÍREZ MARACAIBO – EDO. ZULIA

2. Identificar las aleaciones de hierro
 El Hierro
Definición: Es un metal duro y dúctil, con muy buenas propiedades
mecánicas. Se suele confundir hierro y aceros, es que, el hierro es
uno de los principales componentes del acero. Es el cuarto
elemento más abundante en la corteza terrestre y representa un
5% de sus componentes. Sin embargo, en la naturaleza no se
encuentra en estado puro y tampoco es utilizado en estado puro,
sino que se combina con otros metales o con otros elementos
químicos, formando aleaciones. Es un metal de color gris plateado,
muy maleable y magnético.

3. Identificar las aleaciones de hierro
 Constitución:
El hierro es obtenido en el alto horno mediante la conversión de los
minerales en hierro líquido, a través de su reducción con coque; se
separan con piedra caliza, los componentes indeseables como
fósforo, azufre, y manganeso.
El hierro es un metal por lo que no se encuentra en estado puro en
la naturaleza, sino que forma parte de números minerales. Los
minerales más utilizados para la obtención de hierro en la
actualidad son dos óxidos, la hematita y magnetita, y también están
la limonita, que es un hidróxido de hierro y la siderita o carbonato
de hierro.

4. Identificar las aleaciones de hierro
 Características:
1) Maleabilidad: se puede deformar el metal sin romperlo.
2) Conductividad: tiene una alta conductividad térmica,
aunque la conductividad eléctrica es muy baja.
3) Dureza: Tiene una dureza muy elevada, de forma que tiene
una gran resistencia a ser rayado por otro metal.
4) Densidad: un volumen de hierro muy pequeño tiene un
gran peso.
5) Magnetismo: si por algo es bien conocido este metal es por
su gran magnetismo.
6) Oxidación: y, por último, el hierro se corro si está expuesto a
una gran humedad ambiental, a temperaturas muy elevadas y
a altos niveles de oxígeno atmosférico.

5. Identificar las aleaciones de hierro
 Tipos de aleaciones de hierro:
Las aleaciones ferrosas, que incluyen aceros y hierros fundidos,
tienen el hierro como elemento base y son las aleaciones
metálicas más comunes debido a la abundancia, la facilidad de
producción y la alta versatilidad del material. La mayor desventaja
es la baja resistencia a la corrosión.
El carbono es un elemento fundamental en todas las aleaciones
ferrosas. En general, los niveles más altos de carbono aumentan la
resistencia y la dureza, y disminuyen la ductilidad y la soldabilidad.

6. Identificar las aleaciones de hierro
 Tipos de aleaciones de hierro:
1. Acero al carbono: los aceros al carbono son básicamente mezclas de hierro y
carbono. Existen diferentes tipos de acero dependiendo del porcentaje de
carbono, así nos encontramos con:
- Acero de bajo carbono: con menos de un 0.30% de carbono, se caracteriza por
una baja resistencia, pero una alta ductilidad. Los usos comunes incluyen el
alambre, las formas estructurales, las piezas de máquinas y las láminas de metal.
- Acero de medio carbono: contiene entre un 0.30% y un 0.70% de carbono y se
utiliza frecuentemente para ejes, engranajes y piezas de máquinas.
- Acero con alta contenido de carbono: posee entre un 0.70% y un 1,40% de
carbono, se caracteriza por tener una alta resistencia, pero baja ductilidad y sus
usos más comunes incluyen taladros, herramientas de corte, cuchillos y resortes.

7. Identificar las aleaciones de hierro
 Tipos de aleaciones de hierro:
2. Acero inoxidable: los aceros inoxidables poseen buena
resistencia a la corrosión gracias a la adición de cromo como
ingrediente de aleación.
- Acero inoxidable austenítico: La aleación de acero inoxidable
austenítico es la forma más común de acero inoxidable y por
ello posee multitud de usos en diferentes industrias.
Compuesto por aleaciones de cromo y níquel, es el que
mayor resistencia presenta frente a la corrosión de entre
todos los aceros inoxidables. Además, es el más soldable
debido a su bajo contenido de carbono y sólo puede ser
reforzado mediante trabajo de frío.

8. Identificar las aleaciones de hierro
 Tipos de aleaciones de hierro:
3.- Hierro fundido: presenta altos niveles de carbono,
generalmente superiores al 2%, que pueden tomar la
forma de grafito o carburo. Al tener una baja
temperatura de fusión, el hierro fundido es muy
adecuado para la fundición.
Entre los diferentes tipos destaca el hierro fundido dúctil
que posee buenas propiedades de resistencia, ductilidad
y maquinabilidad. Los usos más comunes incluyen
engranajes, cuerpos de bomba, válvulas y partes de
maquinarias.

9. Estudiar el diagrama de equilibrio
hierro-carburo de hierro.
 Diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro:
En el diagrama de equilibrio hierro-carbono, se representan las transformaciones que sufren
los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento o enfriamiento de
la mezcla se realiza muy lentamente, de modo tal que los procesos de difusión tengan tiempo
para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos
críticos temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones por métodos
diversos.

10. Estudiar el diagrama de equilibrio
hierro-carburo de hierro.
 Coordenadas del diagrama:
La posición de una mezcla de acero en el diagrama de hierro-carbono queda definida por su
temperatura y el tanto por ciento en masa de carbono que tiene la mezcla. La temperatura se
representa en el eje vertical (ordenadas), el porcentaje de carbono se representa en el eje
horizontal (abscisas). El eje horizontal que representa la cantidad de carbón en la mezcla toma
valores crecientes hasta el 6,67%.
El diagrama hierro-carbono tiene la forma:

11. Estudiar el diagrama de equilibrio
hierro-carburo de hierro.
 Zonas:
En un diagrama, cuatro zonas representan etapas en las que el acero obtenido
está formado por una única fase.
1. Dentro de la primera zona el acero está en estado líquido.
2. Cuando un acero está dentro de la segunda zona nos encontremos con una
sustancia sólida formada exclusivamente por austenita.
3. En la tercera zona correspondiente a aceros con un muy bajo contenido en C
y temperaturas en torno a los 1400°C se corresponde con una única fase sólida
de acero.
4.- En la cuarta zona también con bajo contenido en C pero a temperaturas
menores (en torno a los 700°C) se encuentra en fase sólida y está formada por
ferrita.
Zona de los aceros (hasta un 2% de carbono) del diagrama de equilibrio meta
estable hierro-carbono. Dado que, en los aceros, el carbono se encuentra
formando carburo de hierro, se han incluido, en abscisas, las escalas de los
porcentajes en peso de carbono y de carburo de hierro (en azul).

12. Estudiar el diagrama de equilibrio
hierro-carburo de hierro.
 Ecuaciones Isométricas: