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Las causas de la fractura en el acero ferrítico-austenítico
El acero ferrita-austenita representa la gran mayoría de la producción de acero. Por lo general, son aleaciones que contienen carbono en un rango del 0.05% al 0.20%, junto con otras pequeñas cantidades de elementos aleantes agregados para mejorar la resistencia a la fluencia y la tenacidad.
La microestructura de la ferrita-austenita consta de hierro BBC (ferrita), 0.01% C, aleaciones solubles y Fe3C. En el acero al carbono con un contenido de carbono muy bajo, las partículas de cementita (carburos) permanecen en los límites y dentro de los granos de ferrita. Sin embargo, cuando el contenido de carbono es superior al 0.02%, la gran mayoría de Fe3C forma una estructura laminar con algo de ferrita y se llama austenita, mientras que tiende a dispersarse como "granos" y glóbulos (precipitados de los límites de grano) en la matriz de ferrita. En la microestructura del acero de bajo carbono con un contenido de carbono del 0.10% al 0.20%, el contenido de austenita representa del 10% al 25%.
Aunque las partículas de perlita son muy duras, pueden dispersarse ampliamente en la matriz de ferrita y pueden deformarse fácilmente alrededor de la ferrita. Por lo general, el tamaño de grano de la ferrita disminuye a medida que aumenta el contenido de perlita. Esto se debe a que la formación y transformación de las esferas de perlita impedirán el crecimiento de los granos de ferrita. Por lo tanto, la perlita aumentará indirectamente la tensión de fluencia a la tracción δy aumentando d-1/2 (donde d es el diámetro promedio del grano).
Desde la perspectiva del análisis de fracturas, hay dos rangos de contenido de carbono en el acero de bajo contenido de carbono que son de interés. En primer lugar, cuando el contenido de carbono es inferior al 0,03%, el carbono se encuentra en forma de esferas de perlita y tiene un impacto relativamente pequeño en la tenacidad del acero; en segundo lugar, cuando el contenido de carbono es más alto, afecta directamente la tenacidad y la curva de Charpy en forma de perlita.
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