Ferrita
Solución sólida intersticial de carbono en hierro α, cúbico de cuerpo centrado, ocupando el carbono los espacios intersticiales de las aristas. El contenido máximo de carbono es de 0,025% a 723°C disminuyendo este a medida que desciende la temperatura, llegando a ser casi nulo a temperatura ambiente. Puede contener pequeñas cantidades de Si, P, Ni, Mn, Cu y Al.
Es el constituyente más blando de los aceros: 90 HB, 28 Kg/mm2 de rotura y 35% de alargamiento, es magnética debajo de 770°C.
Aparece en los aceros de diversas formas:
•Ferrita proeutectoide, en forma de granos o red acompañando a la perlita en aceros hipoeutectoides.
•Como agujas orientadas en los planos de la austenita, llamada estructura Widmastaten, en los aceros brutos de colada.
•Como fase componente de la perlita en láminas alternadas con la cementita.
•Como matriz de estructuras globulares de aceros recocidos.
Austenita
Solución sólida intersticial de carbono en hierro γ. Se encuentra en los aceros por encima de las temperaturas críticas superior con solubilidad máxima de 2,11% a 1148°C. La solubilidad decrece con la temperatura hasta 0.88% a 723°C, descomponiéndose en Perlita (Ferrita + Cementita).
El hecho de tener Fe γ mayor solubilidad de carbono que el Fe α, se explica debido a que la red cúbica centrada en las caras (Fe γ) deja mayores espacios intersticiales posibles que pueda ocupar el carbono, debido a su radio atómico en comparación al Fe α.
La resistencia a la tracción es de 88-105 Kg/mm2, y alargamiento de 20-30&. Es amagnética, dúctil y tenaz.
Cementita
Es un compuesto intermetálico, carburo de hierro (Fe3C), que contiene 6,67% de C y 93,33% de Hierro. Cristaliza formando un paralelepípedo ortorrómbico. Es el constituyente más duro y frágil de losa ceros, HRc > 68. Ferromagnética por debajo de los 210°C.
Hay tres tipos según el origen y distintas morfologías:
•Primaria: originada en las solidificaciones de las fundiciones.
•Secundaria: originadas por la pérdida de solubilidad del carbono en la Austenita a medida que desciende la temperatura.
•Terciaria: variación de solubilidad del carbono en la Ferrita.
Micrográficamente la encontramos:
•Cementita proeutectoide en los aceros hipereutectoides en red, alrededor de la Perlita.
•En láminas junto a la Ferrita formando Perlita.
•Como glóbulos en los aceros recocidos a temperaturas cercanas a los 720°C.
•Como glóbulos en una matriz martensítica.
•Como Cementita terciaria en los bordes de grano de la Ferrita en los aceros de muy bajo carbono.
Martensita
Es una solución sólida sobresaturada de carbono en Fe α, que puede o no contener carburos. Es el constituyente típico de los aceros templados. Contiene en general hasta 1% de carbono, en casos especiales de aceros hipereutectoides, encontramos valores de hasta 1,3% de C.
Sus propiedades varían con su composición, aumentando su dureza, resistencia y fragilidad con el contenido de carbono.
Resistencia: 170 a 250 Kg/mm2. Dureza: 50 a 68 HRc. Alargamiento: 0,5 a 2,5%.
Es magnética, presenta una estructura acicular, en forma de agujas. Estas agujas se presentan en zig-zag formando ángulos de 60°. La estructura cristalina es tetragonal.
