Sistemas de aleación de hierro binario

Además del carbono, en general, las aleaciones ferrosas contienen otros elementos que afectan de modo importante su comportamiento de transformación.

Estos elementos de aleación se pueden dividir en dos categorías generales: estabilizadores austeníticos (tipo A) y esbilizadores ferritos (tipo B).

Los estabilizadores austeníticos son aquellos elementos que tienden a engrandecer la región austenítica del diagrama de fase del hierro-carbono.

Estos elementos tipo A-I, como el manganeso, níquel y cobalto, agrandan la región austenítica deprimiendo la transformación ferrita (a) austenítica (y) y aumentando la transformación austenita (y)-delta (D).

Los elementos tipo A-II son semejantes a los A-I, con excepción de los compuestos estables ricos en hierro a composiciones que se aproximan a las fases a y D.

Por el contrario, los estabilizadores ferrosos son elementos que tienden a reducir el campo de temperatura en el cual es estable la austenita.

Los elementos tipo B-I estrechan la región austenosa, formando un “rizo y” que está rodeado por un campo de fase doble. Los ejemplos de este tipo incluyen el silicio, cromo, tungsteno, molibdeno, vanadio, fósforo, titanio y aluminio.

De modo semejante, los elementos tipo B-II reducen la región austenosa, pero incluyen compuestos o constituyentes intermetálicos aparte de la ferrita y la austenita. Los ejemplos incluyen al boro, azufre, tantalio y zirconio.

El efecto de las diversas adiciones de aleación en la composición y la temperatura de la rección eutectoide. Por ejemplo, el añadir níquel o manganeso disminuye la temperatura eutectoide, mientras que los otros elementos que se muestran incrementan la temperatura a la que se presenta esta reacción.

También, como se ilustra adiciones de estos elementos disminuyen el contenido de carbono de la reacción eutectoide.

Si este comportamiento parece contradictorio (explicamos antes que la rección eutectoide es constante), recuérdese que estas adiciones de aleación producen un acero que ya no es una aleación de hierro-carbono binario.

Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG