1. METALES PUROS:  Están compuestos por una sola clase de átomos: 

• Fe  Hierro • Al  Aluminio • Cu  Cobre • Cr  Cromo • Ni  Níquel • Etc. 

  En todos los metales puros a temperatura ambiente, los átomos se encuentran dispuestos   ordenadamente en el espacio ocupando posiciones fijas y definidas:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Podemos trazar líneas imaginarias que unan los centros de los átomos:                                                                                                                                                          Esto se denomina RED CRISTALINA y es una distribución regular y tridimensional de los átomos en el espacio. Podemos ver que hay una figura que se repite:    

                                                                                                                       Es un cubo, por lo tanto, a este tipo particular de red cristalina se la denomina RED CÚBICA, ya que está formada en toda su extensión por un apilamiento de cubos.   A este cubo, que es la figura mínima de la red, se lo conoce como CÉLULA ELEMENTAL y puede ser usada para describir las propiedades de la red cristalina que estemos considerando.  

HEMOS UTILIZADO LA RED CÚBICA SÓLO COMO EJEMPLO, NO NOS ESTAMOS REFIRIENDO A NINGÚN METAL EN PARTICULAR, LAS REDES CRISTALINAS PUEDEN SER DE MUCHOS TIPOS; CADA UNA CON LA CÉLULA ELEMENTAL QUE LA CARACTERIZA:     

  Cada metal tiene su red cristalina que le es particular, por ejemplo, el Aluminio tiene el segundo tipo, CUBICA CENTRADA EN LAS CARAS.             

2. ESTRUCTURAS CRISTALINAS DEL HIERRO (Fe): • El Fe a temperatura ambiente tiene una red cristalina CÚBICA CENTRADA EN EL 

CUERPO, esto es, con un átomo de Fe en cada vértice del cubo y uno en el centro del mismo: 

                    

                                                                                                                                             

• Se lo denomina HIERRO ALFA, vemos aquí una maqueta del mismo:  

  

• Se entiende que los átomos de Fe están en contacto entre sí, se aprecia claramente el átomo central y los de los vértices. 

• SI EL Fe PURO SE CALIENTA, A LOS 910ºC CAMBIA DE ESTRUCTURA CRISTALINA PASANDO A CUBO DE CARAS CENTRADAS: 

                   

                                                                                                                                                                                                                               

• Es un cubo con un átomo de hierro en cada vértice y uno en el centro de cada cara, aquí vemos los de las caras posteriores: 

                    

                                                                                                                                                                                                                

 

                   

               

• Se lo denomina HIERRO GAMMA, es estable en el Fe puro por encima de los 910ºC y aquí vemos una maqueta del mismo: 

 

  

TENEMOS ENTONCES QUE A LOS 910ºC EN EL HIERRO PURO SE PRODUCE LA TRANSFORMACIÓN DE RED CRISTALINA, PASANDO DE HIERO ALFA (CUBO DE CUERPO CENTRADO) A HIERRO GAMMA (CUBO DE CARAS CENTRADAS).  

    

• Por otro lado, nosotros estamos habituados a usar los gráficos de temperatura de hornos:  

  

• Esto es lo que se conoce como un  DIAGRAMA TEMPERATURA – TIEMPO, es decir, en el eje vertical están las temperaturas y el eje horizontal indica el transcurso del tiempo:  

        

 

 

 

 

 

 

 

 

Temp.ºC 

Tiempo

• Supongamos que tenemos un trozo de HIERRO PURO y lo colocamos dentro de un horno que ya está regulando a 1000ºC; el trozo de HIERRO PURO tiene un agujero y una termocupla propia para medir la temperatura del mismo: 

 

• Si conectamos el instrumento  DE LA TERMOCUPLA DE LA PROBETA DE HIERRO PURO (de color negro en el dibujo) al sistema de registro de temperaturas, veremos que la misma se calienta hasta los 1000ºC del horno, pero hay un tramo de temperatura constante a los 910ºC, esto ocurre por la transformación de la red cristalina de hierro alfa a hierro gamma que ya habíamos hablado: 

 

 

 

 

 

TC 

         1000 ºC

 

  

 

 

 

A ESTA TEMPERATURA DE CAMBIO DE RED CRISTALINA SE LA DENOMINA  “PUNTO CRÍTICO”, SE DICE ENTONCES QUE EL HIERRO PURO TIENE UN PUNTO CRÍTICO A LOS 910ºC. 

 

 

 

 

 

 

En la primera reunión habíamos dicho que el Fe presenta un punto crítico en el calentamiento a los 910ºC; si ahora apagamos el horno y dejamos enfriar la probeta dentro del mismo, vemos que a los 910ºC vuelve a aparecer el punto crítico:  

 

   En este caso es la inversa, cuando la temperatura baja, a 910ºC hay una “parada” (un tramo de temperatura constante), por efecto del cambio de estructura cristalina, en este caso, de HIERRO GAMMA  A  HIERRO ALFA.  Debemos interpretar lo siguiente: la parada en el descenso de temperatura no lo produce el horno (que está apagado), sino la propia probeta a causa de la transformación de su estructura cristalina. (recordemos que estamos midiendo la temperatura con la termocupla dentro del trozo de hierro puro).      

Nos queda por ver lo siguiente; tenemos la red cristalina del hierro alfa centrada en el cuerpo:  

 El átomo que se indica, que está en un vértice de los cubos (lo que se llama un punto de la red), vemos que está compartido por 8 células elementales (8 cubos, en los cuales, para mas claridad no se han dibujado los átomos); como la red es extensa, esto sucede en todos los vértices de las células elementales, por lo que podemos decir que en cada célula elemental hay 1/8 de átomo en cada vértice: 

 El átomo del centro pertenece íntegro a la célula elemental, no está compartido.  Entonces, para el Fe alfa: 

• El cubo tiene 8 vértices, a 1/8 de átomo por vértice, tenemos 1 átomo • Más un átomo completo en el centro del cubo. • Total: 2 átomos. 

 Decimos entonces que la célula elemental del Fe alfa contiene 2 átomos. 

 Veamos ahora el Fe gamma:  

  Aquí tenemos: 

• 8 vértices, a 1/8 de átomo por vértice, resulta 1 átomo • 6 caras, a 1/2 de átomo por cara, resultan 3 átomos. • Total: 4 átomos. 

 Decimos que la célula elemental del Fe gamma contiene 4 átomos.  Cuando los átomos se reacomodan para pasar de Fe alfa a Fe gamma en el punto crítico de calentamiento: 

  Como siempre hay la misma cantidad de átomos antes y después del punto crítico, entendemos que éstos se redistribuyen para pasar de cubo centrado a cubo de caras centradas, ahora bien, hemos visto que el cubo de Fe alfa contiene dos átomos y que el de Fe gamma tiene cuatro, por lo que se requieren dos células elementales de Fe alfa para generar una de Fe gamma.  También se aprecia que el volumen del cubo de Fe gamma es mas chico que el volumen de dos cubos de Fe alfa, es por eso que cuando en el calentamiento ocurre la transformación de Fe alfa a Fe gamma, EL MATERIAL SUFRE UNA CONTRACCIÓN VOLUMÉTRICA.  

Para tener una idea de las dimensiones de la red cristalina, veamos la distancia entre dos átomos en los vértices de los cubos: 

       

      1 mm = 3.570.000 células unitarias  Vemos  entonces que para el Fe alfa tenemos que por cada milímetro de longitud de la red cristalina caben alineadas 3.570.000 células unitarias.                 

Cuando se produce el enfriamiento, el Fe gamma pasa a Fe alfa:  

  En este caso, el material sufrirá una DILATACIÓN VOLUMÉTRICA .  

 

Contracción                  Dilatación Fe alfa  Fe gamma           Fe gamma   Fe alfa  

 

 

Aleaciones: Hasta ahora hemos hablado de metales puros, esto es, constituidos por una sola clase de átomos, en las ALEACIONES, tenemos más de una clase de átomos, que pueden ser metales o no, la condición es que el elemento que está en mayor proporción siempre es un metal. Para generalizar, podemos decir que una aleación está compuesta por un metal puro con el agregado de otros metales o no‐metales (  C, Si, S, P, etc.).  Cuando las aleaciones forman soluciones sólidas, éstas pueden ser de dos tipos: 

• Soluciones sólidas SUSTITUCIONALES:  

 

  

 

En este caso, los átomos aleantes entran en la red cristalina del metal base sustituyendo átomos del mismo en los puntos de red.    

  

• Soluciones sólidas INSTERSTICIALES:  

  

 En este caso, los átomos aleantes se ubican ENTRE LOS ÁTOMOS DE LA RED DEL METAL BASE. (en los espacios interatómicos de la red que tengan suficiente tamaño para alojar el átomo aleante, que generalmente es de pequeño diámetro, para que pueda caber)       

Las aleaciones que concretamente nos interesan, son las de Fe‐C: • Cuando el contenido de Carbono está entre 0 y 2%, estas aleaciones se llaman  ACEROS • Cuando el contenido de Carbono está entre 2 y 6.67%, se llaman FUNDICIONES. 

 Empezaremos ocupándonos de los aceros:  El Carbono, que es pequeño en comparación con los átomos de Fe, da una solución SÓLIDA INSTERSTICIAL EN EL HIERRO GAMMA:  

          

Esto es lo que conocemos como  AUSTENITA (solución sólida instersticial de C en Fe gamma)  En tanto que en Fe alfa, el átomo de C no tiene espacio para alojarse:  

          

No hay espacio para alojar el átomo de C       Entonces el C se combina con 3 átomos de Fe para formar CFe3 (cementita) La cementita CFe3 es un carburo de hierro, es un compuesto químico con sus características particulares distintas a las de hierro y las del carbono.  

Átomo de Carbono 

Ya hemos visto que el hierro puro tiene estructura gamma por encima de 910ºC y estructura alfa a temperatura ambiente, podemos esperar que un acero tenga estructura austenítica por encima de esa temperatura.  Para entender el comportamiento de los aceros  y encontrar los puntos críticos (RECORDEMOS QUE SE ENTIENDE POR PUNTO CRÍTICO A AQUÉLLA TEMPERATURA A LA CUAL SE PRODUCE ALGÚN CAMBIO EN LA ESTRUCTURA DEL MATERIAL, VIMOS QUE EL PUNTO CRÍTICO DEL HIERRO PURO ESTÁ A LOS 910ºC), comenzaremos estudiando el enfriamiento de recocido de un SAE 1045, para el ensayo utilizamos el horno que usamos anteriormente:  

       El trozo negro es la probeta de SAE 1045, la termocupla se introduce hasta el centro; se calienta por encima de 900ºC, luego se apaga el horno y se deja enfriar la probeta dentro del mismo. El regulador se conecta al sistema graficador de temperatura, se obtiene el siguiente gráfico:    

 A los 790ºC hay un punto de inflexión en la curva de enfriamiento, a partir de allí la velocidad de enfriamiento disminuye hasta los 720ºC, donde la curva presenta una meseta de temperatura constante.  Podemos decir que hay un punto crítico a los 790ºC y otro a los 720ºC, los cambios en la velocidad de enfriamiento indican cambios en la estructura del material. 

Aquí se apaga el horno

 Vamos a describir lo que sucede durante el enfriamiento:  

1. Por encima de los 790ºC, el acero tiene una estructura de granos de austenita:  

 La estructura se muestra en la esquina de arriba, se ven granos de austenita que se representan de color amarillo. 

  Para un SAE 1045, la austenita tiene un átomo de carbono por cada 12 células elementales de     Fe gamma.           

El recuadro en rojo indica la zona considerada para mostrar los cambios en la red cristalina que se representa en el reticulado de la izquierda. 

 2. Apenas por debajo de los 790ºC, comienza a aparecer Fe alfa en los bordes de grano de la 

austenita:  

 (Al Fe alfa se lo conoce como FERRITA y lo llamaremos así de ahora en adelante).  

 Aquí tenemos lo siguiente: 

• La primera hilera de celdas elementales de austenita de borde de grano (a la derecha del reticulado) se transforman en ferrita. 

• Ya sabemos que una celda elemental de Fe gamma genera 2 de Fe alfa; tenemos dos hileras de ferrita (retículo en rojo) donde antes había una de austenita. 

• También hemos visto que el Fe alfa no puede retener el Carbono, en este caso, los átomos de C que estaban en la hilera de austenita que se transformó, se desplazan por difusión a la austenita que va quedando a la izquierda (esto es, hacia el centro del grano). 

• TODOS LOS ÁTOMOS DE CARBONO SIEMPRE ESTÁN EN LA AUSTENITA.       

A medida que baja la temperatura, aumenta la cantidad de ferrita y el carbono se acumula en la austenita: 

      

 

 

     

    Ya se ha alcanzado el punto crítico inferior, podemos observar lo siguiente: 

• La cantidad de células elementales de austenita se ha reducido a la mitad, pero todos los átomos de Carbono originales están allí, por lo que decimos que esa austenita tiene el 0.90%C (comenzamos con 0.45%C, pero distribuidos en el doble de células elementales) 

• No hay átomos de C en la ferrita. • El material experimentó una dilatación volumétrica (la barra que está debajo del 

reticulado indica la longitud inicial de éste)         

Ahora la transformación es a temperatura constante, todo el Fe gamma de la austenita de 0.90%C pasa a Fe alfa y el carbono forma cementita, dando una estructura en láminas conocida como PERLITA:  

  

         

 

 

 

 

Veremos ahora el mecanismo de formación de la perlita, que comienza a formarse a los 720ºC:  

 

     

Tomemos un grano de austenita: 

  

     

La transformación comienza con la aparición de CEMENTITA  en el borde de grano:  

  La austenita que está próxima a la cementita recién formada, queda pobre en carbono y se transforma en FERRITA:  

      

El proceso continúa con la formación alternada de cementita y ferrita, dando la estructura laminar característica de la perlita:    

                                   

                                    

                                                                                                                                    

    

Aquí vemos cómo se observa la perlita en el microscopio:  

  Las láminas oscuras son de cementita y las partes claras de ferrita, la proporción de ferrita a cementita debe mantenerse para que el conjunto (la perlita) tenga el 0.90%C.  Recordemos que la ferrita no tiene carbono y la cementita contiene 6.67%C.        

 

 

 

 

 

 

Volvamos al gráfico de enfriamiento de un acero:  

  Vemos que hay dos puntos críticos, a 790ºC y a 720ºC, están marcados por inflexiones en la curva 

de enfriamiento, decimos que un punto crítico es una temperatura a la cual comienza una transformación en la estructura cristalina; a 790ºC el Fe gamma empieza a transformarse en Fe alfa y a 720ºC, la austenita de 0.90%C  inicia su transformación en perlita.  

   

Podemos decir entonces que hasta 790ºC el acero es  austenítico, entre 790 y 720 está compuesto de  austenita y ferrita y por debajo de 720ºC tenemos perlita y ferrita, de acuerdo al mecanismo de transformación que hemos estudiado: 

  Ahora bien, esta curva de análisis térmico es para un SAE 1040, podemos construir un gráfico de barras con las zonas de composición para este material: 

     

Queda así:  

  Esta barra indica que para el acero de 0.40%C, hay austenita hasta los 790ºC, austenita y ferrita entre 790 y 720ªC y perlita – ferita por debajo de 720ºC.  Con el mismo método para los demás aceros tenemos: 

                                                  Esta barra corresponde al hierro puro (0 %C)     

Podemos ponerlo así:  

 Tenemos entonces que la zona mas clara corresponde a la austenita pura, el área gris a la mezcla de austenita y ferrita y la superficie mas oscura a la perlita y ferrita.  Si achicamos las barras: 

    

Se pueden unir con líneas las temperaturas críticas superiores y las inferiores: 

  Ahora el gráfico queda así:  

  

Éste es un diagrama llamado de TEMPERATURA – COMPOSICIÓN, esto es, indica los puntos críticos para los aceros de acuerdo a su contenido de Carbono, también se muestran las estructuras que presenta el material según la temperatura. 

Austenita

Austenita + Ferrita 

Perlita + Ferrita

Aquí está el Fe puro, sin carbono

 Recordemos que este diagrama se traza con las curvas de enfriamiento de los distintos materiales: 

    

            

Por lo tanto, en el diagrama TEMPERATURA – COMPOSICIÓN, una barra o una línea vertical REPRESENTARÁ UN PROCESO DE ENFRIAMIENTO.  

  La línea de trazos vertical representa el enfriamiento lento de un acero de 0.40 %C, podemos ver que: 

• a 950ºC el material tiene estructura de austenita de 0.40%C • lo mismo a 850ºC • a 790ªC comienza a aparecer ferrita en el borde de grano • a 750ºC tenemos una estructura de austenita y ferrita • a 720ºC la austenita se transforma en perlita • a 700ºC tenemos perlita y ferrita. 

En el apunte de la tercera reunión (tenerlo a la vista), estudiamos las transformaciones de estructura en un diagrama TEMPERATURA – TIEMPO:  

 

En el diagrama TEMPERATURA – COMPOSICIÓN, serán las mismas estructuras, porque se trata del mismo enfriamiento del mismo material (acero de 0.4%C):  

  Conviene insistir sobre este punto: Cuando nos referimos al Fe gamma, decimos que tiene estructura cúbica de caras centradas: 

       

También hemos visto la maqueta con esferas: 

  Si vemos sólo los átomos del frente será así: 

       El hecho es que un cubo aislado no existe, es un recurso para tomar una figura mínima que tenga todas las propiedades de la red completa, que sería así:  

       

    

Aquí tenemos 36 células elementales de Fe gamma: 

  Fe gamma 

 Austenita de 0.40%C  

  

Observen la proporción de átomos de Carbono en relación a los átomos de Fe, veamos para 0.90%C:   

  

Esta austenita es la que se transforma en perlita a 720ºC.  EL Fe gamma y la austenita NO SON LA MISMA COSA, el Fe gamma es una estructura del hierro que aparece por encima de 720ºC y la austenita es Fe gamma con átomos de Carbono localizados en los sitios instersticiales del mismo.             

 

 

Volvamos al gráfico de la reunión anterior:  

  Ya sabemos que: 

• a 950ºC el material tiene estructura de austenita de 0.40%C • lo mismo a 850ºC • a 790ªC comienza a aparecer ferrita en el borde de grano • a 750ºC tenemos una estructura de austenita y ferrita • a 720ºC la austenita se transforma en perlita • a 700ºC tenemos perlita y ferrita. 

El asunto ahora es conocer qué contenido de carbono tiene la austenita a 750ºC: 

        %C?            

Sabemos que hasta 790ºC el contenido de C es de 0.40%, luego comienza a incrementarse por formación de ferrita hasta llegar a 0.90%C a 720ºC. El tema es conocer los contenidos de Carbono de las austenitas intermedias entre esas dos temperaturas. 

El mecanismo que hemos visto indica que a medida que baja la temperatura de 790 a 720ºC, hay una formación permanente de ferrita en el borde de grano de austenita de manera de concentrar en ésta el carbono y pasar de 0.40 a 0.90%C. Nos interesa conocer el %C de la austenita a 750ºC.  De acuerdo a lo anterior, si la temperatura baja de 750 a 749ºC se formará un poco más de ferrita. ESTO MISMO SUCEDE CON EL ACERO CUYO PUNTO CRÍTICO ES DE 750ºC, QUE A ESA TEMPERATURA COMIENZA A FORMAR FERRITA: 

                                                                               

 

LOS GRANOS DE AUSTENITA EN LOS DOS ACEROS TENDRÁN EL MISMO %C.   

Entonces, para conocer el contenido de carbono de la austenita a una temperatura determinada, se debe prolongar la línea horizontal hasta que corte la curva de puntos críticos:      

 

En este punto bajar una vertical 

  

Éste es el contenido de carbono de los granos de austenita del acero de 0.40%C a 750ºC, podemos decir que es 0.58%:                  

                                            

Veamos otros aceros:  

  Si utilizamos el mismo método para cada acero, veremos que siempre da el mismo contenido de carbono, por eso podemos decir que: EL CONTENIDO DE CARBONO DE LA AUSTENITA ENTRE LOS PUNTOS CRÍTICOS PARA CUALQUIER ACERO DEPENDE EXCLUSIVAMENTE DE LA TEMPERATURA Y ESTÁ DADO POR LA INTERSECCIÓN CON  LA CURVA DE LOS PUNTOS CRÍTICOS SUPERIORES. Entendamos bien esto: para nuestro ejemplo (acero SAE 1040), la composición promedio del material es siempre 0.40%C;  en la zona intermedia del diagrama que estamos viendo, hay ferrita de 0%C y austenita cuyo contenido de carbono depende de la temperatura. EL PROMEDIO DE LOS DOS SIEMPRE DA LA COMPOSICIÓN DEL ACERO, EN ESTE CASO 0.40%C.  Y TAMBIÉN POR DEBAJO DE 720ºC, LA COMPOSICIÓN PROMEDIO DE LA MEZCLA DE FERRITA Y PERLITA DARÁ 0.40%C. 

 Sigamos con el SAE 1040; en el mismo tenemos 0.40%C y 99.6% Fe.  En el enfriamiento lento, la tendencia natural de todos los aceros es que a 720ºC la austenita presente tenga 0.90%C.  Por encima del punto crítico de 790ºC, hay austenita de 0.40%C: 

 

  

                                                                   A 720ºC la austenita tiene 0.90%C      

A la austenita de 0.90%C se la llama “AUSTENITA EUTECTOIDE”; EL ACERO SAE 1090 ES EL “ACERO EUTECTOIDE” Y LA PERLITA ES EL “COMPONENTE EUTECTOIDE”, ya veremos más adelante el origen de estos nombres, lo que interesa ahora es que la tendencia natural de los aceros en el enfriamiento lento es que la austenita tenga la composición eutectoide (0.90%C) a los 720ºC  para transformarse en perlita (componente eutectoide).                                                                                           

 Siguiendo con el SAE 1040:    

 Si a 790ºC esta austenita tiene 0.4%C y 99.6%Fe                           

Y a 720ºC tiene 0.90%C y 99.1%Fe                                                     

Esto indica que a 790ºC el componente que está en exceso con respecto al eutectoide es el Fe (99.6 contra 99.1% a 720ºC), entonces la austenita deberá eliminar Fe para alcanzar lo 0.90%C del eutectoide.  Esto lo consigue formando Fe alfa (que no disuelve el C) y dejando el C en la austenita restante hasta que se alcance el contenido de 0.90%C.  

POR DEBAJO DEL PUNTO CRÍTICO SUPERIOR, SIEMPRE SE SEPARA EL COMPONENTE QUE ESTÁ EN EXCESO CON RESPECTO AL EUTECTOIDE.  

                          En este caso, es la ferrita            

Dijimos que los aceros son aleaciones Fe‐C con contenidos de C entre 0 y 2,0%; hasta ahora hemos visto los que tienen menos de 0.90%C; el diagrama completo es así:  

                          Aceros   HIPOEUTECTOIDES                                  Aceros   HIPEREUTECTOIDES       Todo lo que hemos considerado hasta ahora corresponde a los aceros hipoeutectoides; en el próximo capítulo veremos el eutectoide y los hipereutectoides.  

 

 

 

 

 

 

 

                             Acero   EUTECTOIDE

Para estudiar el acero eutectoide (0.90%C), veamos nuevamente la curva de enfriamiento de un acero de menos contenido de carbono (acero hipoeutectoide): 

 Vemos que hay un punto crítico a 790ºC (para este acero en particular), este indica el comienzo de la separación de ferrita, de tal manera que a 720ºC la austenita presente tenga 0.9%C y se forme perlita a temperatura constante, por eso la curva de enfriamiento tiene un tramo horizontal:  

  

La transformación de austenita de 0.9%C (austenita eutectoide) a perlita, SIEMPRE ES A TEMPERATURA CONSTANTE.  

 

Aquí se forma la perlita 

Cuando el acero es de 0.90%C, ya tiene la austenita la composición eutectoide, no requiere separar ferrita y por lo tanto no habrá punto crítico superior, sólo el tramo horizontal a 720ºC :  

 

   

                                                                       Austenita de 0.90%C                                                      Perlita       

Es por eso que este acero presenta un solo punto crítico:  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            0 %C                  1.20 %C 

              0.40 %C                                                  0.90 %C 

     

Ya sabemos: • Que los aceros al estado austenítico son una solución  sólida de carbono en Fe gamma. • Que el Carbono se ubica instersticialmente en los espacios interatómicos de la red cristalina. • Que la diferencia entre los aceros está en la cantidad de átomos de C disueltos, esto es, en el 

porcentaje de Carbono (ver figura de la hoja anterior)   

     Austenita de 0.90%C  Veamos, aquí hay 36 células elementales de Fe gamma: 

      

Átomos de carbono

Red cristalina del Fe gamma 

Para 0.90%C hay 7 átomos de C en las 36 células elementales: 

                                                                                                      Esto es, aproximadamente 1 átomo por cada 5 células elementales.                                                                                                                                                                                 Para el acero de 0.40%C hay un átomo por cada 12 células elementales:   

                                   

Todos los aceros llegan a 720ºC con la austenita conteniendo 0.90%C, esto es, una relación de 1 átomo cada 5 células elementales, como en el acero de 0.40%C la relación es de 1 a 12 (están sobrando células elementales de Fe gamma), EN EL TRAMO DE TEMPERATURAS DE 790 A 720ºC, EL Fe GAMMA DEL BORDE DE GRANO PASARÁ A Fe ALFA, DE TAL MANERA QUE LOS ÁTOMOS DE CARBONO SE REACOMODEN Y A 720ºC ALCANCEN LA PROPORCIÓN DE 1 A 5 REQUERIDA PARA LA AUSTENITA DE 0.90%C (ver figuras de arriba)  

790 a 720ºC

                                                                                                              

 

                                                                                                                

 

Austenita de 0.40%C  

1 átomo de carbono cada 12 células elementales 

Austenita de 0.90%C  

1 átomo de carbono cada     5 células elementales 

Los átomos blancos son de ferrita que no disuelve C 

Cuando el acero es de 1.20%C, lo que sobran son átomos de C:  

  Siempre el acero deberá llegar a los 720ºC con 0.90%C (1 átomo de C por cada 5 células elementales de Fe gamma), como en este caso hay mas Carbono, se formará CFe3 en el borde de grano de austenita: 

     

CEMENTITA 

Cuando esta austenita de 0.90%C se transforma en perlita, la estructura resultante es la siguiente:  

  500 X Vemos granos de perlita y cementita en el borde de los mismos. Considerando la curva de enfriamiento:  

                                           

PERLITA 

 

 

CEMENTITA 

En el diagrama Fe‐C:  

         

Recordemos que siempre se separa el componente que está en exceso con respecto al eutectoide, en el caso de los aceros hipereutectoides hay formación de cementita en los bordes de grano entre la temperatura crítica superior y los 720ºC       

 A cada temperatura, la composición de la austenita (el contenido de C de la misma), está dado por la curva de saturación:  

 

Podemos ver que a medida que baja la temperatura, el contenido de C de la austenita se aproxima al 0.9%, cuando llega allí, a 720ºC, se forma la perlita.