3.2 SOBRE LA ALEACION HIERRO-CARBONO, ACEROS

El hierro es un metal alotrópico, lo que significa, tal como se ha comentado anteriormente, que puede presentarse en diversas variedades de estructuras cristalinas, dependiendo de la temperatura a la que se encuentre.
Al solidificar, a 1536°C, lo hace en la forma d (delta), que pertenece a la red cúbica de cuerpo centrado. Cuando desciende la temperatura, a 1392°C, tiene lugar un cambio de fase reagrupándose los átomos y dando origen a la variedad g (gamma), la cual cristaliza en el sistema de red cúbica de caras centradas y es no magnética. Al proseguir el enfriamiento del metal, se presenta un nuevo cambio alotrópico a 911°C, pasando la estructura del hierro de la variedad g, a la a (alfa), que pertenece a la red cúbica de cuerpo centrado y también es no magnética. Finalmente, a 769°C, aparece un cambio en las propiedades magnéticas del hierro a, el cual pasa de no magnético a magnético, sin que la estructura cristalina sufra variación alguna.
La adición de elementos de aleación al hierro, influye en las temperaturas a que se producen las transformaciones alotrópicas. Entre estos elementos, el más importante es el carbono, el cual al alearse con el hierro lo hace según el diagrama de equilibrio representado en la figura 6.3, cuyas transformaciones en estado sólido, hasta un 2% de carbono, aceros, investigaremos en la experiencia.
En el diagrama aparecen tres líneas horizontales, las cuales indican reacciones isotérmicas. La horizontal que corresponde a la temperatura de 1493°C es la típica línea de una reacción peritéctica, cuyo resultado es la aparición del hierro g, que muestra una máxima solubilidad del carbono a los 1146°C, con un 2% aproximadamente, temperatura a la que tiene lugar la reacción eutéctica.

La línea horizontal representada a los 723°C, corresponde a la transformación eutectoide del acero.