ALEACIONES FERREAS - Raquel Serrano Lledó

ALEACIONES FERREAS

PRODUCCION (MILLONES DE Tm)

Fe 800

Al 20

Cu 12

Zn 7

Pb 5

95% aleaciones férreas

IMPORTANCIA ECONÓMICA ( década de los 90)

Fe 60 %

Cu 16%

Al 8.5%

Au 3.6%

Ni 3.6%

69Aluminum (Al)

103 - 124Brasses and Bronzes

116Titanium (Ti)

124Copper (Cu)

170 - 190Cast Irons

190 - 200Stainless Steels

200 - 207Low Alloy Steels

200Iron (Fe)

214Nickel (Ni)

200 - 289Berylium (Be)

289Chromium (Cr)

406Tungsten (W)

Metals:

Fe

Elemento 26

Mat = 55.85 gr/mol

D = 7.87 gr/cm3

Ferromagnético

Tres estados alotrópicos

CC

910ºC

α

CCC

1400ºC

γ

CC

1539ºC

δ

Curie 770ºC

PROPIEDADES MECANICAS

Rm 180 – 290 MPa

Re 100 – 170 MPa

A 40 % – 50 %

r 80% - 90 %

Dureza 45 – 55 HB

E 210 Gpa

ALEACIONES HIERRO-CARBONO

Disuelto en el hierro → Solución sólida intersticial: α, γ, δCombinado con el Fe → Carburo de hierro Fe3C En estado libre → Grafito

Contienen además:

- Mn < 1,60% (Desoxidación y desulfuración)↑Re, Rm, fatiga, desgaste ↓Maquinabilidad

- P < 0,04% ↑Re, Rm, desgaste y maquinabilidad↓ Resiliencia

- S < 0,04%↑ Maquinabilidad y dureza↓ Alargamiento, resiliencia y Re

- Si < 0,50% (Desoxidación)↑ Re, Rm, Re , dureza y resistencia al desgaste↓ Maquinabilidad, resiliencia, forjabilidad

ALEACIONES HIERRO-CARBONO

Clasificación de las aleaciones Fe-C → Según % carbono:

C < 2,06% → ACEROS

C > 2,06% → FUNDICIONES

ACEROSACEROS FUNDICIONESFUNDICIONES

ALEACIONESALEACIONES

FEFE--CC

HIPOEUTECTOIDES

EUTECTOIDES

HIPEREUTECTOIDES

HIPOEUTECTICAS

EUTECTICAS

HIPEREUTECTICAS

DIAGRAMA METAESTABLE Fe-Fe3C

CONSTITUYENTES MICROESTRUCTURALES

Ferrita (α) SS de inserción de C en hierro alfa

Austenita (γ)

Ferrita delta (δ)

Cementita (Fe3C)

Perlita

SS de inserción de C en hierro gamma

SS de inserción de C en hierro delta

Compuesto intersticial (ortorrómbico)

Eutectoide laminar de ferrita y Fe3C

Ledeburita Eutéctico austenita y Fe3C

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS CONSTITUYENTES

~ 070068 HRCFe3C

5-20800-1700200-500HB

Perlita

10110040HRCγγγγ

40-5030090 HBαααα

A %Rm(MPa)H

EFECTO DEL “C” EN LAS PROPIEDADES

EFECTO DEL “C” EN LAS PROPIEDADES

EFECTO DEL “C” EN LAS PROPIEDADES

ENFRIAMIENTO DE UN ACERO EUTECTOIDE

ENFRIAMIENTO DE UN ACERO HIPOEUTECTOIDE

ENFRIAMIENTO DE UN ACERO HIPEREUTECTOIDE

CLASIFICACION DE LOS ACEROS

Moldeado

Para Hormigón

Aparatos a presión

Construc. Mecánica

Construc. Metálica

Semiproductos

TT e Inoxidables

Tuberías

Uso eléctrico

ACEROS DE CONSTRUCCIÓN GENERAL.

Propiedades mecánicas � % CCombinación de tenacidad y resistencia a la tracción, fatiga y desgaste.Edificación, piezas de maquinaria y elementos sin grandes exigencias.

ACEROS PARA CEMENTACIÓN.

Aceros bajos en C, aleados o sin alear.Cementación + Temple + Revenido.Superficie con alta dureza y núcleo con gran tenacidad y resistencia .Piezas y elementos de máquinas que necesiten gran dureza superficial, resistencia, tenacidad y alta resistencia al desgaste.

ACEROS PARA NITRURACIÓN.

Aceros con 0,22 - 0,45 %C y cantidades adicionales de Cr, Al, Mo y V …Nitruración.Alta tenacidad en núcleo y gran dureza superficial.

ACEROS PARA TEMPLE Y REVENIDO.

Aceros aleados o sin alear.Aceros sin alear � Propiedades dependen del porcentaje de carbono.Temple + Revenido.En función de su estructura � Buena dureza, tenacidad, límite elástico y Rm.

ACEROS INOXIDABLES

Composición química variable.C � 0,03 - 1,20 %Cr �12 %Ni, Mo, Ti, Nb, V, W, Al, etc.