Hola amigos y bienvenidos a este espacio nuevamente, hoy les quiero hablar de los carburos y su importancia en la fabricación de aceros para herramientas. Cuando realizamos metalografias de aceros al alto carbono, por lo general observamos en el microscopio microestructuras como martensita, perlita, cementita, austenita retenida y unos precipitados los cuales en algunas referencias denominan carburos. El aporte de los carburos al acero esta relacionado con el aumento de las propiedades mecánicas de la aleación, ya que la movilidad de las dislocaciones se ve afectada por la presencia de dichos precipitados. Los carburos actuan como una barrera que frena el avance de estas y por ende aumenta la resistencia del material.
Los carburos tambien pueden actuar como centros de nucleación y crecimiento de los granos al ser compuestos de alto punto de fusión. La morfología de estos compuestos se aprecia mucho mejor con el uso de microscopios electrónicos aunque por lo general en un microscopio óptico las apariencias de estos carburos se puede identificar tal como se muestra en la figura 1.
Fig. 1 Carburos tipo M7C3 en aleaciones Fe-C-Cr.
Credit Zahra Jabari (Msc)
La figura 2 muestra el diagrama de Ellingham aplicado a los carburos desde el punto de vista de estabilidad termodinámica, esto quiere decir que las interacciones entre el carbono y los metales pueden verse afectadas por la energia libre asociada a las reacciones que involucran la unión entre los metales con el carbono, por ejemplo si observamos el diagrama se puede apreciar que el Ti forma un compuesto
Fig.2 Diagrama de Ellingham para los carburos
Los carburos más estables se encuentran en la parte inferior del diagrama de tal manera que, el TiC es uno de los más estables seguido por el carburo de Vanadio (VC), si seguimos observando el diagrama podemos encontrar uno de los carburos que es muy estudiado en las soldaduras de aceros inoxidables por su efecto en la disminución de las propiedades anticorrosivas en dichos aceros como lo es el carburo de cromo, ya en la parte superior del diagrama se puede apreciar los carburos menos estables.
A nivel de estabilidad se pueden encontrar los carburos de tipo MC, M2C (mas estables), tipo M3C (inestables) y del tipo Tipo M27C6 y M7C6 (menor estabilidad térmica)
Como estudiantes en el área metalúrgica conocer la caracteristicas de los carburos y su influencia en las propiedades mecánicas para el estudio no solo de los aceros para herramienta sino tambien en los aceros inox es vital.
Fuente consultada
Stephen R. Shatynski "The Thermochemistry of Transition Metal Carbides" 1978
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Ing. Fernando Medina, Msc