Curva de enfriamiento
Fundición hipoeutéctica con 3% de C.
La aleación permanece en estado líquido hasta la temperatura correspondienteγ al punto 1, a esa temperatura se inicia la precipitación de cristales , que se hará con cristales con 0,6% de C. a medida que disminuye laγ temperatura entre 1 y 2 va continuando la precipitación de cristales con concentraciones de C cada vez mayores, pasando de una concentración de 0,6% de C a la temperatura 1 a una concentración de 2% a la temperatura 2.
Simultáneamente el líquido va pasando de una concentración de 3% de C (a la temperatura 1) hasta una concentración de 4,3% (temperatura 2) del punto E.
Con γ un enfriamiento lento y debido a la alta temperatura, los cristales de que van formándose con distinta concentración de carbono se homogeneizarán evitando así el efecto de la segregación química.
En el punto 2 habrá:
A esa temperatura el líquido sufre la reacción eutéctica pasando a ledeburita:
L → Ledeburita 2%C + Fe3C)
Durante esta transformación la temperatura se mantiene constante aunque se extraiga calor.
Una vez terminada la transformación de líquido en eutéctico,γ el enfriamiento produce un descenso de temperatura y la fase con 2% de C, a medida que baja la temperatura, va perdiendo concentración en C y precipitando γcementita secundaria; al llegar a la temperatura del punto 3 habrá con 0,87% de C y cementita secundaria además de lo que haya producido la ledeburita formada en el punto 2, es decir, su estructura algo por encima de 723ºC será: austenita con 0,87% de C, cementita secundaria y ledeburita modificada.
A 723ºC la austenita con 0,87% se transforma en perlita mediante la reacción eutectoide.
De forma que, por debajo de 723ºC y hasta temperatura ambiente habrá: perlita, cementita secundaria y ledeburita modificada (la ledeburita que a 1147ºC está formada por austenita con 2% de C y cementita, cuando baja su temperatura, cada una de sus fases sufre los enfriamientos que indica el diagrama, así la austenita que forma parte de la ledeburita también precipita cementita y también se transforma en perlita.
La cementita eutéctica no sufre ninguna transformación en el enfriamiento).
Desde el punto de vista estructural, las aplicaciones en relación a las propiedades mecánicas en las aleaciones metálicas se plantean en función de determinadas propiedades que s determinan mediante unos ensayos.
Estas propiedades mecánicas pueden ser muy diversas pero las de mayor interés se pueden calcular mediante el ensayo de tracción que consiste en someter a una barra cilíndrica del material en cuestión a unas fuerzas de estiramiento en la dirección del eje del cilindro y comprobar el comportamiento de la probeta (cilindro).
Este comportamiento depende del diámetro de la probeta en cuestión. Por lo que para hacer este estudio, en lugar de considerar como parámetro la fuerza, se considera el cociente entre la fuerza y la sección normal a ella que originalmente tiene la barra (Ao).
Este cociente (fuerza/sección) se conoce como carga y, en el caso de fuerzas de estiramiento, como carga de tracción y se mide en MPa.
Al aplicar una carga de tracción a una probeta no de forma instantánea sino progresivamente (poco a poco) se observa que la probeta se alarga y simultáneamente se estrecha.
Fuente: Apuntes de Ciencia de Materiales. Ingeniería Química – Universidad de Huelva
