Perlita
La perlita es una estructura laminar (o estratificada) de dos fases compuesta de capas alternas de ferrita (87,5% en peso) y cementita (12,5% en peso) que se encuentra en algunos aceros y fundiciones . Durante el enfriamiento lento de una aleación de hierro-carbono, la perlita se forma por una reacción eutectoide cuando la austenita se enfría por debajo de 723 ° C (1,333 ° F) (la temperatura eutectoide). La perlita es una microestructura que se encuentra en muchos grados comunes de aceros.
La composición eutectoide de la austenita es aproximadamente 0,8% de carbono ; el acero con menos contenido de carbono ( acero hipoeutectoide ) contendrá una proporción correspondiente de cristalitos de ferrita relativamente puros que no participan en la reacción eutectoide y no pueden transformarse en perlita. Asimismo, los aceros con mayor contenido de carbono ( aceros hipereutectoides ) formarán cementita antes de llegar al punto eutectoide. La proporción de ferrita y cementita que se forman por encima del punto eutectoide se puede calcular a partir del diagrama de fase de equilibrio hierro / hierro-carburo usando la regla de la palanca .
Los aceros con microestructura perlítica (composición eutectoide) o casi perlítica (composición casi eutectoide) se pueden estirar en alambres delgados. Dichos alambres, a menudo agrupados en cuerdas, se utilizan comercialmente como cuerdas de piano, cuerdas para puentes colgantes y como cuerda de acero para refuerzo de neumáticos. Los altos grados de trefilado (deformación logarítmica superior a 3) conducen a alambres perlíticos con límites de elasticidad de varios gigapascales. Hace que la perlita sea uno de los materiales a granel estructurales más fuertes del mundo. [1] Algunos alambres de acero perlíticos hipereutectoides, cuando se estiran en frío con deformaciones verdaderas (logarítmicas) superiores a 5, pueden incluso mostrar una resistencia máxima a la tracción superior a 6 GPa. [2]Aunque la perlita se utiliza en muchas aplicaciones de ingeniería, no se comprende bien el origen de su extrema resistencia. Recientemente se ha demostrado que el trefilado en frío no solo refuerza la perlita refinando la estructura de las laminillas, sino que también provoca simultáneamente la descomposición química parcial de la cementita, asociada con un mayor contenido de carbono de la fase de ferrita, defectos de celosía inducidos por deformación en las laminillas de ferrita, [3 ] e incluso una transición estructural de la cementita cristalina a la amorfa. La descomposición inducida por la deformación y el cambio microestructural de la cementita están estrechamente relacionados con varios otros fenómenos, como una fuerte redistribución del carbono y otros elementos de aleación como el silicio y el manganeso.tanto en la fase de cementita como en la de ferrita; una variación de la acomodación de la deformación en las interfaces de fase debido a un cambio en el gradiente de concentración de carbono en las interfaces; y aleación mecánica. [4]
La perlita fue identificada por primera vez por Henry Clifton Sorby e inicialmente denominada sorbita, sin embargo, la similitud de la microestructura con el nácar y especialmente el efecto óptico causado por la escala de la estructura hizo que el nombre alternativo fuera más popular.
La bainita es una estructura similar con laminillas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible y, por lo tanto, carece de esta apariencia nacarada. Se prepara mediante un enfriamiento más rápido. A diferencia de la perlita, cuya formación implica la difusión de todos los átomos, la bainita crece mediante un mecanismo de transformación desplazadora.
La transformación de la perlita en austenita tiene lugar a una temperatura crítica más baja de 723 ° C. A esta temperatura, la perlita cambia a austenita debido al proceso de nucleación.
