Ejercicios - IES Almudena

Departamento de Tecnología.
IES Nuestra Señora de la Almudena
Mª Jesús Saiz
EJERCICIOS TEMA 3: ALEACIONES Fe-C,
PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN
Ejercicio PAU
Diagrama de fases de la aleación Fe - C
1380ºC
1250ºC
γ + Fe3C
γ
α + Fe3C
Perlita
Aceros
Fundiciones
a) Señale los nombres en cada una de las zonas A, B (eutectoide), C, D.
 A = austenita
 B = perlita (componente eutectoide)
 C = cementita (Fe3C)
 D = ferrita
b) Indique qué parte del diagrama corresponde a los aceros y qué parte a las
fundiciones.
 Aceros es cuando el porcentaje de Carbono varia del 0 % al 2 %
 Fundiciones es cuando el porcentaje de Carbono varia del 2 % al
6,7 %
c) Determine la proporción de cada uno de los constituyentes de una aleación con
un 4,3% de carbono a 900 ºC.
A 900ºC hay dos fases: austenita
(γ) y cementita (Fe3C). La cantidad o
proporción de cada uno de los constituyentes se halla mediante la regla de
los segmentos inversos:
Cantidad de austenita= W γ =
100 = 45,3%
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Mª Jesús Saiz
Cantidad de cementita = W Fe3C =
100 = 54,7%
d) Porcentaje máximo de solubilidad de C en Fe
que existe esa máxima solubilidad.
γ (austenita) y temperatura a la
Según el diagrama, la máxima solubilidad de carbono en hierro
γ
es del
2% de carbono y se da a 1100ºC.
e) Temperaturas de solidificación del hierro puro y de la ledeburita (eutéctico)
La temperatura de solidificación del hierro puro es de 1500ºC. Y la
temperatura de solidificación de la ledeburita es 1100ºC.
f)
Porcentaje de fases (ferrita-cementita) que componen el eutectoide (perlita).
Indique la temperatura a la que se forma el eutectoide.
La temperatura a la que se forma el eutectoide (perlita) es de 700ºC.
El porcentaje o cantidad de las fases ferrita
(α)
y cementita
(Fe3C) se
halla mediante la regla de los segmentos inversos:
Cantidad de ferrita= W α =
Cantidad de cementita = W Fe3C =
100 = 87%
100 = 13%
g) Porcentaje de hierro y de carbono del compuesto eutectico
El compuesto eutéctico se forma a 1100ºC cuando todo el líquido solidifica
en forma de ledeburita. Y esto ocurre con un 4,3 % de carbono y el 95,7
% de Fe
h) Cuáles son los constituyentes en los que se transforma el eutéctico al solidificar
y cuál es su proporción
Los constituyentes son austenita (γ) y cementita (Fe3C). La cantidad o
proporción de cada uno de los constituyentes se halla mediante la regla de
los segmentos inversos:
Cantidad de austenita= W γ =
Cantidad de cementita = W Fe3C =
i)
100 = 51,1%
100 = 48,9%
Que transformación se produce cuando la temperatura desciende por debajo
de 700ºC
Por debajo de 700ºC la austenita deja de ser estable y se transforma en
ferrita (empobreciéndose en carbono) y en cementita
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j)
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Indica qué transformaciones sufre una aleación de 1,4% de carbono desde los
1500ªC hasta llegar a temperatura ambiente


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

Con temperaturas de 1500 a 1380ºC tenemos la aleación con una fase
líquida homogenea Fe - C
Con temperaturas de 1380 a 1250ºC tenemos la aleación con 2 fases:
Líquido Fe - C y sólido austenita
Con temperaturas de 1250 a 900ºC tenemos la aleación con una fase
sólida austenita
Con temperaturas de 900 a 700ºC tenemos la aleación con dos fases
sólidas austenita y cementita, debido a que la austenita empieza a
transformárse y se empobrece en carbono, este carbono reacciona
con el Fe dando cementita
A temperaturas inferiores a 700ºC toda la austenita se transforma en
perlita, quedando dos fases sólidas perlita y cementita