Reddit – askscience – ¿Por qué el acero es más fuerte que el hierro puro?

Uno no tiene nada que ver con el otro.

El acero es una aleación metálica sólida en solución de hierro y carbono. El carbono del acero no adquiere ninguna forma cristalina propia. El carbono se disuelve en el acero para formar ferrita (http://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(iron)), austenita y cementita. En ninguna de estas estructuras existen las estructuras cristalinas del carbono puro. Se trata simplemente de una solución sólida intersticial, en la que los átomos de carbono migran a los intersticios, distorsionando así el campo de tensiones de la red cristalina. Las aberraciones resultantes en el campo de tensiones dan lugar a mayores déficits de energía que los defectos de la red deben superar para deslizarse, elevando así el límite elástico del material.

Esto es cierto, porque para que se produzca cualquier deformación plástica, se debe permitir el deslizamiento de las dislocaciones (esto último define lo primero). Si aumento la energía necesaria para que una dislocación se mueva a través de la red cristalina (provocando gradientes de tensión de tracción y compresión en toda la estructura mediante la adición de carbono a los intersticios de la estructura cristalina) esto tiene el efecto directo de aumentar el límite elástico.

El diamante es una fase del carbono que tiene una energía de enlace extremadamente alta. La fuerza de los enlaces covalentes entre los átomos de carbono en una estructura de diamante son tremendos y dan como resultado una alta dureza en el diamante. En cuanto a la resistencia, no estoy seguro de lo que quiere decir con esto, pero el diamante es sólo moderadamente duro. Es esta relativa debilidad del material la que aprovechan los talladores de gemas para cortar los diamantes en sus diversas formas.

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