3.3 Transformación eutectoide

3.3.1. TRANSFORMACIÓN DE FASES CON EL CONTENIDO EN CARBONO
La figura 6.37,muestra la correlación apuntada. Puede observarse que:

	A -	Para composiciones de carbono menores del 0.8%.
	1)	Las temperaturas superiores decrecen linealmente con el contenido de carbono.
	2)	Las temperaturas inferiores se mantienen invariantes con el contenido de carbono.
	B -	Para composiciones de carbono iguales a 0.8% y superiores.

No existe intervalo de transformación, lo que hace suponer inexistencia de transformación Es-Ei y la única transformación registrada por el dilatómetro corresponde a Es-Ei´

Figura 6.37.Correlación temperatura de transformación función del porcentaje de carbono.

La temperatura inicial de transformación desciende con el contenido en carbono, con el mínimo para la composición eutectoide y superiores que no muestra intervalo de transformación. La temperatura final de transformación es invariante con la composición.

3.3.2. INFLUENCIA DE ELEMENTOS DE LA ALEACIÓN
Si comparamos los diagramas del hierro con el carbono, figura 6.27, y con el cromo, figura 6.38, se observa un diferente comportamiento, ya que mientras el carbono amplia el campo de temperaturas donde existe dominio de la fase primaria, austenita en el hierro, Fe g, la adición de cromo reduce la amplitud de este campo, disminuyendo así la alotropía del hierro, figura 6.38. De este modo, el cromo consigue la eliminación de la alotropía del hierro para composiciones superiores al 12%.

En las aleaciones eutectoides correspondientes a un metal alotrópico, el otro metal actúa o bien aumentando el campo de temperaturas de la fase primaria y disminuyendo el de la fase transformada, o bien en sentido inverso.
En el hierro, el metal que aumenta la fase primaria se denomina gammágeno, y el que la disminuye, alfágeno.

3.3.3. LA TRANSFORMACIÓN EUTECTOIDE
Si analizamos las fases existentes en cada zona del diagrama, figura 6.37, obtenido, encontramos:

A. Zona con temperaturas superiores a qs.
La zona que queda por encima de la temperatura qs, es la de partida de la transformación. Según la bibliografía no es posible aislar la estructura inicial de los aceros por métodos de enfriamientos bruscos ya que siempre sufren transformaciones a otras estructuras, siendo sólo posible estabilizar la estructura inicial si se agregan ciertos elementos de aleación como es el caso del níquel. Esta es la causa de escoger una aleación industrial que posee el 8% de Ni como es el acero inoxidable AISI 304.
El enfriamiento brusco desde la temperatura de 1150°C ayuda a mantener estable la estructura inicial, denominada AUSTENITA, monofásica con ensamble de monocristales de tipo equiaxial.
De acuerdo con los ensayos realizados sobre esta estructura, la austenita es una estructura, cúbico centrada en caras, con carbono disuelto en un campo que puede oscilar hasta un 2%.

B. Zona entorno al 0.8% de carbono.
Esta composición presenta la transformación centrada a una sola temperatura, 723°C, como indica el salto en su registro dilatométrico. La estructura resultante podría ser monofásica, consecuencia de la temperatura única de transformación, pero esta hipótesis se desvanece con la observación microscópica, formas laminares de distinta tonalidad, lo que puede corresponder a dos fases diferentes. Esto se corrobora por la estructura cristalina y composición de cada una de ellas. Estamos, pues, en una composición eutectoide con dos fases resultantes:

	B1 -	Láminas de ferrita con estructura c.c. y contenido de carbono apenas significativo.
	B2 -	Láminas de cementita, con estructura ortorómbica y contenido de carbono de 6.67% que es su composición estequiométrica.

El conjunto de la microestructura bifásica, figura 6.34, laminar de ferrita y cementita, se denomina en el acero PERLITA, cuya dureza ponderada es de 345 HV.

3.3.4. CINÉTICA DE TRANSFORMACIÓN EUTECTOIDE
Hemos visto como de una fase inicial al pasar durante el enfriamiento los 723ºC, temperatura de transformación eutectoide, hemos obtenido dos fases de estructura distinta y conformadas de modo laminar, similar a una transformación eutéctica. La transformación puede indicarse:
Fase inicial ® Fase producto A + Fase producto B
En el acero:
Fe g (ccc) ® Fe a (cc) + Fe3C (ortorómbico)
Austenita Ferrita Cementita
La explicación de la conformación de la perlita puede hacerse atendiendo al exceso de carbono que debe liberarse de la austenita, 0.8% C, para formar ferrita, 0.01% C. El carbono excedente, prácticamente la totalidad, precipita en forma de laminas de cementita Fe3C. Esto permite la formación lateral de otra lámina de ferrita, Fe a, adjunta a la de la cementita.
La tendencia de cada compuesto a la estabilidad justifica el crecimiento longitudinal de cada lámina, la cual facilita la agregación de su especie similar. En la figura 6.39 se observa el supuesto crecimiento.

Figura 6.39. Nucleación y crecimiento de la perlita.