Carburo de hierro

A presión atmosférica, existen tres formas alotrópicas del hierro, en función de la temperatura: hierro alfa (α-Fe), hierro gamma (γ-Fe) y hierro delta (δ-Fe). A muy alta presión, existe una cuarta forma, denominada hierro épsilon (ε-Fe). Algunas pruebas experimentales controvertidas sugieren la existencia de una quinta forma a alta presión que es estable a presiones y temperaturas muy elevadas[1].

Las fases del hierro a presión atmosférica son importantes debido a las diferencias en la solubilidad del carbono, formando diferentes tipos de acero. Las fases de alta presión del hierro son importantes como modelos de las partes sólidas de los núcleos planetarios. Por lo general, se supone que el núcleo interno de la Tierra está formado esencialmente por una aleación cristalina de hierro y níquel con estructura ε.[2][3][4] Se cree que el núcleo externo que rodea al núcleo interno sólido está compuesto por hierro líquido mezclado con níquel y trazas de elementos más ligeros.

Por debajo de 912 °C (1.674 °F), el hierro tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (bcc) y se conoce como hierro α o ferrita. Es termodinámicamente estable y un metal bastante blando. El α-Fe puede someterse a presiones de hasta unos 15 GPa antes de transformarse en una forma de alta presión denominada ε-Fe, de la que hablamos a continuación.

Mineral de hierro

ResumenLos diagramas de fase Fe-C de principios del siglo XX designaban la fase de hierro BCC paramagnética (ferrita) como hierro β. En la tercera década del siglo pasado, esta denominación prácticamente desapareció de la literatura. ¿A qué se debe esto? ¿Debería volver a incluirse la fase β del hierro en los diagramas de fase? ¿Qué efectos tendría en el diagrama de fases diferenciar la fase magnética ferromagnética (α) de la fase paramagnética (β)? En este artículo discutiré parte de la historia de esta controversia sobre el hierro β y hablaré de los efectos en el diagrama de fases binario Fe-C. Instaré a que el hierro β vuelva a los diagramas de fase del hierro para representar mejor una visión adecuada de los equilibrios de fase magnéticos, la simetría magnética y las transformaciones de fase magnéticas.

Las fases α y β fueron nombradas por Osmond y Werth en 1885[4,5] En trabajos posteriores[6,7,8] Osmond informó sobre las temperaturas de detención térmica que denominó Ar (al enfriar) y Ac (al calentar). Las temperaturas Ar3 y Ac3 corresponden a las temperaturas críticas al enfriamiento y al calentamiento, respectivamente, de la transformación entre lo que hoy llamamos la fase FCC γ (paramagnética) y la fase BCC paramagnética. Las temperaturas Ar2 y Ac2 (que eran casi idénticas) corresponden a la transformación de la fase paramagnética BCC a la fase α ferromagnética, y viceversa. Hoy llamamos a esta temperatura la temperatura Curie (770 °C, 1043 K), en honor a Pierre Curie, (1859-1906).Basándose en estos resultados los diagramas de fase de las aleaciones de hierro en las primeras décadas del siglo XX, las fases de estado sólido del hierro se delinearon como

Parámetro de red de hierro alfa

El presente trabajo describe los resultados de un análisis histológico y cuantitativo comparativo de la distribución del hierro en tejidos de ratones beta 2m-/- y beta 2m+/- de diferentes edades. La sobrecarga progresiva de hierro hepático, indistinguible de la observada en la hemocromatosis humana, sólo se encontró en los ratones homocigotos para el gen beta 2m mutado. Las mediciones de hierro total realizadas por absorción atómica de llama mostraron diferencias estadísticamente significativas entre las muestras de hígado de 5 heterocigotos beta 2m+/- (468 +/- 174 microgramos/g de peso seco) y 9 ratones homocigotos para el gen beta 2m mutado, con niveles medios de hierro hepático total de 1583 +/- 423 microgramos/g de peso seco.

Hierro alfa

Ferrita beta La ferrita beta y el hierro beta son términos obsoletos para la forma paramagnética de la ferrita alfa. La fase primaria de los aceros suaves o de bajo contenido en carbono y de la mayoría de los hierros fundidos a temperatura ambiente es la ferrita ferromagnética. Cuando el hierro o el acero ferrítico se calienta por encima de la temperatura crítica A2 o temperatura de Curie de 771 °C, la agitación térmica aleatoria de los átomos supera el momento magnético orientado de los espines de los electrones no apareados en la 3ª capa. La A2 forma el límite de baja temperatura del campo de la ferrita beta en el diagrama de fases de la figura 1. La ferrita beta es cristalográficamente idéntica a la ferrita alfa, excepto por los dominios magnéticos y el parámetro de red cúbica centrada en el cuerpo expandido en función de la temperatura, por lo que sólo tiene una importancia menor en el tratamiento térmico del acero. Por esta razón, la «fase» beta no suele considerarse una fase distinta, sino simplemente el extremo de alta temperatura del campo de la fase alfa. Del mismo modo, la A2 tiene una importancia menor en comparación con las temperaturas críticas A1, A3 y Acm. La Acm, en la que la austenita está en equilibrio con la cementita + γ-Fe, está más allá del borde derecho en la Fig. 1.