Fases y microestructura de los aceros, partes del microscopio óptico y transición vítrea en polímeros

Fases en los aceros: ferrita, perlita, cementita y austenita

Ferrita

Ferrita: es un material cerámico ferromagnético. Se encuentra en la zona sólida por debajo de los 723 °C y entre el 0 % y el 0,9 % de carbono. También aparece entre el 0,8 % y el 1,75 % de carbono, ya que en esa zona se encuentra la perlita, la cual es una mezcla de ferrita y cementita.

La ferrita aparece en granos denominados colonias; dentro de cada colonia las partículas están orientadas en la misma dirección.

Perlita

Perlita: es un compuesto formado por ferrita y cementita: aproximadamente 13,5 % de cementita y 86,5 % de ferrita. Existen dos tipos de perlita:

• Perlita fina: es más dura y resistente.
• Perlita gruesa: es menos dura y más dúctil.

Cementita

Cementita (Fe3C): contiene 6,67 % de carbono. Es un componente muy duro y frágil, con alargamiento prácticamente nulo y poca resiliencia. Se encuentra, al igual que la ferrita, en ciertas composiciones de carbono (por ejemplo en la perlita junto a la ferrita).

Austenita

Austenita: se menciona en el contexto de la fase líquida. Su porcentaje máximo de carbono es del 2,11 %. Es dúctil, tenaz y blanda. A ninguna temperatura es ferromagnética.

Partes principales de un microscopio óptico y diferencia entre resolución y aumentos

Partes principales

• Ocular: lente que capta y amplía la imagen.
• Objetivo: lente que amplía la imagen que luego observa el ocular.
• Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la muestra.
• Diafragma: regula la cantidad de luz que llega al condensador.
• Foco: dirige y ajusta los rayos luminosos hacia el condensador y la muestra.

Diferencia entre resolución y aumentos

Resolución: es la capacidad para distinguir dos puntos que están muy próximos entre sí; cuanto más pequeña sea la distancia mínima resoluble, más finos serán los detalles que se pueden observar.

Aumentos: es la proporción entre la imagen observada y el tamaño real del objeto.

Temperatura de transición vítrea (Tg) y cristalinidad de polímeros

Temperatura de transición vítrea

Se entiende por temperatura de transición vítrea (Tg) la temperatura a la que se produce una seudotransición termodinámica en materiales vítreos (vidrios, polímeros…). Al alcanzar esa temperatura, las propiedades mecánicas del polímero cambian de manera notable: se producen variaciones en la densidad, en la dureza y el porcentaje de elongación disminuye de forma drástica.

La Tg de un polímero determina el comportamiento mecánico según la temperatura ambiente:

• Si la Tg es ligeramente inferior a la temperatura ambiente, el polímero se comporta como un material elástico (elastómero).
• Si la Tg es superior a la temperatura ambiente, el polímero se comporta como un material rígido (termoestable).

Cristalinidad de un polímero

La cristalinidad de un polímero se refiere al grado en que sus cadenas se empaquetan y organizan en forma de cristales. Un polímero cuya estructura está empaquetada y ordenada en forma de cristales posee un alto grado de cristalinidad; en cambio, si su estructura es desordenada, tiene un grado de cristalinidad bajo.