La parte del diagrama de fase hierro-carbono relevante para los aceros tiene un punto eutectoide de 0,76% de carbono. Como han dicho otros aquí, la diferencia es que un acero hipoeutectoide tendrá un contenido de carbono menor que este, mientras que un acero hipereutectoide tendrá un contenido de carbono mayor que este. Por lo tanto, sus microestructuras serán diferentes. Comprender por qué se ve mejor a través de imágenes, así que lo haré ahora, que he diseñado después de Callister.
La Figura 1 muestra la porción del diagrama de fase de hierro-carbono apropiado para aceros. El porcentaje de carbono se muestra hasta el nivel de 6.70% de cementita (Fe3C). La cantidad eutectoide importante, 0,76%, también se denota.
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La figura 1 considera un acero con la composición eutectoide. A la temperatura [matemática] T_1 [/ matemática], la microestructura consiste en [math] \ gamma [/ math] granos de austenita, como se muestra. A medida que la aleación se baja más allá de la temperatura del eutectoide de 727 ° C a [matemática] T_2 [/ matemática], toda la austenita se transforma en láminas de fase de ferrita alterna [matemática] \ alfa [/ matemática] y cemento. Esto se conoce como perlita. Esta transformación de fase es directa ya que la cantidad de carbono está justo en el punto eutectoide.
Las cosas se ponen un poco diferentes cuando la composición de carbono está fuera del eutectoide. En la figura 2, la cantidad de carbono es menor que el eutectoide; Esto es acero hipoeutectoide . En [math] T_1 [/ math] la microestructura es toda austenita, como antes. En [math] T_2 [/ math], dado que la línea de enlace ahora intersecta el campo de fase de ferrita [math] \ alpha [/ math], algunos nucleados de ferrita como se indica en la Fig. 2. Esto se conoce como ferrita proeutectoide, ya que aparece antes de que la temperatura alcance los 727 ° C de temperatura eutectoide. A una temperatura casi infinitamente superior a la temperatura del eutectoide, la austenita [math] \ gamma [/ math] tiene un porcentaje de carbono justo en la composición del eutectoide, como se puede leer en el diagrama de fases de la Fig. 2. En consecuencia, como el la temperatura cae por debajo de la temperatura eutectoide, esa austenita se transforma en perlita. La microestructura final consiste en ferrita proeutectoide más perlita. La ferrita proeutectoide ha cubierto todos los límites de grano ahora en comparación con la temperatura [matemática] T_2 [/ matemática] porque ha tenido un tiempo de envejecimiento adicional para engrosar más.
Ahora considere cuándo la cantidad de carbono es mayor que el valor euctectoide. Luego tenemos acero hipereutectoide , que es la Fig. 3. En [matemática] T_1 [/ matemática], como siempre, la microestructura es todos granos de austenita. Pero en [matemática] T_2 [/ matemática], según el diagrama de fase, la línea de unión cruza el lado de la cementita con el resultado de que, en lugar de la nucleación de ferrita como era el caso del acero hipoeutectoide, ahora tenemos la nucleación de cementita, que muestro por las fases oscuras en la Fig. 3. En [matemática] T_2 [/ matemática], por lo tanto, la microestructura consiste en granos de austenita con cementita proeutectoide. Al igual que con la ferrita proeutectoide, la cementita también se caracteriza como proeutectoide porque se nuclea antes de que la temperatura haya descendido a la del eutectoide.
A una temperatura infinitesimalmente superior al valor eutectoide, la austenita tiene un contenido de carbono esencialmente justo en la composición eutectoide. Por lo tanto, cuando la temperatura cae por debajo de eso a [matemática] T_3 [/ matemática], esa austenita se transforma en perlita, produciendo así la microestructura final como una combinación de cementita proeutectoide más perlita.
Terminaré resumiendo algunos puntos destacados. El primero es que en la composición eutectoide todos los cambios de austenita a perlita. En segundo lugar, cuando la composición es menor o mayor que el eutectoide, entonces la ferrita, cuando el acero es hipoeutectoide, o cementita, cuando el acero es hipereutectoide, se forma primero antes de la perlita. Por lo tanto, el acero eutectoide consiste solo en perlita, mientras que el acero hipoeutectoide tiene además ferrita y cemento de acero hipereutectoide. Ahora, las tasas de cambio de temperatura descritas por las curvas de transformación tiempo-temperatura para el acero afectarán también la morfología de la microestructura final. Por ejemplo, si la temperatura se baja lo suficientemente rápido (enfriamiento rápido), entonces puede aparecer un producto de transformación sin difusión conocido como martensita en lugar de perlita. Pero los fundamentos que he descrito anteriormente son esencialmente correctos.
