L'estructura austenítica de l'aliatge
Mar 23, 2026
L'austenita és una estructura de cristall important que es troba a l'acer i altres aliatges-a base de ferro, coneguda per la seva gran duresa i plasticitat. L'austenita té una estructura cúbica-centrada en cara (FCC), amb àtoms de ferro situats als vèrtexs i centres facials del cub, i el carboni o altres elements d'aliatge es poden resoldre-sòlids als intersticis.
L'austenita és una microestructura d'un aliatge. Ha de complir dues condicions:
1. L'estructura cristal·lina de l'aliatge és una estructura cúbica centrada en cara-(FCC).
2. L'aliatge és una solució sòlida.
L'austenita té les característiques d'una bona plasticitat, un baix coeficient d'expansió tèrmica i un bon rendiment a -alta temperatura. Gairebé tots els acers inoxidables comuns i els aliatges d'alta-temperatura són aliatges austenítics.
En aplicacions pràctiques, la bona plasticitat dels aliatges austenítics els permet funcionar de manera estable durant molt de temps dins d'un ampli rang de temperatures, per això els acers inoxidables més utilitzats són tots els acers inoxidables austenítics.
Una altra característica important dels aliatges austenítics és el seu excel·lent rendiment a altes-temperaturas. A altes temperatures, l'estructura cúbica-centrada de la cara pot mantenir una millor estabilitat estructural, garantint així la resistència dels aliatges austenítics a altes temperatures. És per això que gairebé tots els aliatges d'-alta temperatura són aliatges austenítics.
Aleshores, què determina si un aliatge té una estructura austenítica?
Ara, sabem que els aliatges austenítics han de tenir una estructura cúbica-centrada de cara (FCC). Per tant, hem d'entendre millor quins elements metàl·lics tenen una estructura FCC.
El metall més comú és el ferro, i el metall de ferro té una estructura FCC. Malauradament, el ferro té propietats d'al·lotropia. És a dir, el ferro només pot mantenir una estructura FCC dins del rang de temperatura de 912 graus a 1394 graus. A altres temperatures, el ferro es transforma en una estructura cúbica-centrada en el cos (BCC).
En aquest punt, necessitem urgentment un element metàl·lic que pugui garantir una estructura FCC a qualsevol temperatura. Aquest element és níquel. Sempre que el contingut de níquel de l'aliatge sigui superior al 9%, es pot mantenir una estructura FCC. Per tant, simplement afegir un 9% o més de níquel al ferro pot fer que l'aliatge mantingui una estructura austenítica a qualsevol temperatura. És per això que tots els acers inoxidables i els aliatges d'-alta temperatura contenen níquel.
