UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALURGICA METALURGICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALURGICA ÁREA: Tratamient! T"rmi#! ALOTROPIA DEL $IERRO
ALUMNOS: A%UIMA PPACCO PPACCO &ILBER CUSCO+PERU
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ALOTROPIA DEL $IERRO O-eti.!: Visualizar la influencia que tiene el hierro durante los tratamientos térmicos, tomando los factores de volumen y conductividad térmica de las probetas de acero.
Mar# te/ri# ANÁLISIS DE LA CURVA DE FORMAS ALOTR0PICAS DEL $IERRO PURO1 En el intervalo entre los 1535 ° y 13!" °, el hierro tiene la red cristalina #c$bica centrada en el cuerpo#%b.c.c por sus si&las en in&lés', con sus distancias interat(micas %par)metros' i&uales a *.!3°+ %+n&strom, 1 °+ 1"- cm.', y se denomina hierro d%/ed'. + los 13!"°, se realiza la reestructuraci(n de la red c$bica centrada en el cuerpo, en la red c$bica centrada en las caras %cristalizaci(n secundaria', con sus par)metros m)s &randes e i&uales a 3.05 n&strom, llamado hierro &%/e&'. En el intervalo entre 13!" y !1" °, el hierro se encuentra en la forma alotr(pica %. + la temperatura de !1" °, la red c$bica centrada en las caras /e%, se transforma en la red c$bica centrada en el cuerpo /e con el par)metro de la red menor que las otras dos e i&ual a *.!" °+2 esto nos da a entender que el hierro, al i&ual que todas las sustancias, al enfriarse se contrae.
+ la temperatura de 04, la red del hierro es c$bica centrada en el cuerpo, pero con su parametro disminuyendo a *.4+,denominado hierro a%/ea'
El tramo horizontal en la curva de enfriamiento a 0° %+*', no est) li&ada con el cambio de estructura de la red %salvo que las distancias interat(micas disminuyen de *.!" a *. an&stroms', sino con el sur&imiento de propiedades ma&néticas en el hierro a temperaturas menores. + temperaturas superiores a "°, el /e es no ma&nético.
El cambio estructural de la red cristalina del hierro, trae consi&o la modificaci(n de al&unas otrtas de sus propiedades6 por e7emplo el /ea casi no disuelve el carbono2 el /ea lo disuelve hasta en *8, y el /ey lo disuelve hasta en ".18. De2ta 3ierr omo el hierro fundido se enfr9a, se cristaliza a 153 en su forma alotr(pica d, que tiene una estructura cristalina c$bica centrada en el cuerpo. Gamma 3ierr4a5!tenita omo el hierro se enfr9a m)s de 13!: su estructura cristalina cambia a una centrada en las caras Estructura cristalina c$bica. ;e esta forma se le llama hierro &amma o austenita. <-=ierro puede disolver considerablemente m)s carbono. Este< forma de saturaci(n de carbono se e>hibe en acero ino>idable. Beta 3ierr ?eta ferrita y beta hierro son términos obsoletos de forma parama&nética de ferrita. @a fase primaria de ba7a emisi(n de carbono o de acero dulce y hierros m)s fundidos a temperatura ambiente es ferroma&nético ferrita. omo el hierro o acero ferr9tico se calienta por encima de la temperatura cr9tica +* o la temperatura de urie de 1 , la a&itaci(n térmica aleatoria de los )tomos e>cede el momento ma&nético orientado de los espines de los electrones no apareados en la c)scara 3d. El +* forma el l9mite de ba7a temperatura del campo de hierro beta en el dia&rama de fases ferrita es cristalo&r)ficamente idéntica a la alfa ferrita, a e>cepci(n de dominios ma&néticos y el centrado en el cuerpo-par)metro de red c$bica e>pandido como una funci(n de la temperatura, y por lo tanto, es de importancia menor
en el tratamiento térmico de acero. Aor esta raz(n, la #fase# beta no se considera &eneralmente como una fase distinta, sino simplemente el e>tremo de alta temperatura de la fase alfa campo.
A26a 3ierr4Ferrita + !1* de la estructura cristalina se vuelve de nuevo ? como se forma una-hierro. @a sustancia asume una propiedad parama&nética. un-hierro puede disolver s(lo una pequeBa concentraci(n de carbono. a " , el punto de urie, el hierro es un metal bastante suave y se convierte en ferroma&nético. omo el hierro pasa a través de la temperatura de urie no hay nin&$n cambio en la estructura cristalina, pero no hay un cambio en las propiedades ma&néticas como los dominios ma&néticos se alinean. Esta es la forma estable de hierro a temperatura ambiente.
Materia2e! 7 e85i9!:
arb(n ve&etal
/ra&ua
"1 probetas de fierro lizo
"1 probetas de fierro de construcci(n
"1 muelle
Ainza
Pr#eimient:
i1
alentar las 3 probetas a 1*"" 4 y enfriarla bruscamente en a&ua
ii1
Cepetir el mismo procedimiento hasta que aparezca fisuras en al&unas probetas
An;2i!i! e at!1
;espués de calentar las probetas * veces las fisuras fueron apareciendo pro&resivamente produciéndose las fisuras en las probetas corru&adas y lue&o en el muelle mientras que en las probetas lisas no hubo fisuras visibles, por tanto podemos decir que a mayor porcenta7e de carbono menor es la conductividad térmica y por lo tanto tienen una mayor probabilidad de fisurarse. +dem)s por una comparaci(n e>terna podremos decir que los materiales m)s &ruesos son m)s probables de fracturas.
'1 CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS +
mayor porcenta7e de carbono en el acero, se tiene una
conductividad térmica ba7a, por lo tanto son m)s propensos a sufrir fracturas en comparaci(n con los aceros de menor porcenta7e de carbono.
En la pr)ctica la probeta de mayor porcenta7e de carbono y por lo tanto mayor &radiente térmico fue el muelle el cual se fracturo.
Di la temperatura es demasiado alta o el tiempo e>cesivo, se producir) un sobrecalentamiento, es decir, se obtendr) un tamaBo de &rano %muy &rande' y las propiedades mec)nicas del acero empeorar)n.