Fundiciones Aleadas

1. Fundiciones aleadas al cromo

• Fundiciones con 6 a 25% de cromo: Se trata de fundiciones blancas y cuentan con muy elevada dureza, que se ubica entre los 400 a 550 Brinell. Sumado a esto, poseen una gran resistencia al desgaste, así como también, al calor.

• Fundiciones de 33% de cromo:  Se trata de estructuras ferríticas y tienen excelente resistencia a la oxidación a temperaturas muy altas, cuando el contenido en cromo es como mínimo equivalente a 10 veces el del carbono. Sumado a ello, resistirán a la corrosión en aquellos casos en los que el cromo es más de 15 veces el carbono.

A continuación, estudiaremos la influencia que ejercen los diversos contenidos de cromo en las fundiciones, así como las microestructuras y características que se obtienen en cada caso.

• Con 1% de cromo, se provoca la aparición de carburos de gran dureza, que son muy estables a altas temperaturas.
• Con 2% de cromo, desaparece el grafito. La fundición gris se convierte en blanca y la proporción de carburos de cromo aumenta.
• Con 6% de cromo, la matriz es perlítica, y es muy significativa la cantidad de carburos que aparecen en la microestructura.
• A partir del 12% de cromo, los carburos se afinan y se disponen en una red, dando lugar a la aparición de austenita en la microestructura.
• Cuando llegamos al 30% de cromo, se observa que la matriz es ferrítica, y que en ella hay pequeñas cantidades del eutéctico ferrita-carburo de cromo.

Estas últimas fundiciones ya no tienen puntos de transformación en el calentamiento y en su estructura aparecen carburos de cromo fino incrustados en la matriz.

Los principales grupos de fundiciones al cromo, detalladamente, son las siguientes:

• Fundiciones con 6% de cromo:  Fundiciones blancas con buena resistencia al calor hasta 750˚. Su matriz es perlítica con redes de carburos de cromo distribuidos en toda la masa. Tienen una dureza de 400 Brinell y se utilizan en piezas sometidas a la fricción en caliente, como cilindros de laminar en pequeñas dimensiones, cilindros para estirar tubos sin soldaduras, etc.
• Fundiciones con 16% de cromo: Fundiciones blancas que resisten bien hasta temperaturas de 850º-900º. Su microestructura esta formada por una eutéctica de carburo-austenita. En las fundiciones hipoeutectoides presenta dendritas primarias de austenita, y en las fundiciones hipereuctectoides dendritas de carburos.

Según la composición pueden tener más o menos resistencia a la abrasión y a la oxidación.

Se utilizan en parrillas sometidas a erosión, piezas de hornos, etc.

        En bruto tienen una dureza de 500 Brinell, aunque por recocido a 900˚, baja a 300 Brinell.

• Fundiciones con 25% de cromo: Son más resistentes frente a gases de combustión que las de 16% de cromo, debido a que la proporción entre el porcentaje de carbono y de cromo es aproximadamente 15. También pueden fundirse y colarse con mayor facilidad ya que pueden contener un poco más de cromo que las 16% de cromo. De todos modos, su microestructura es muy parecida a las del 16% de cromo.

Tienen una dureza de 600 Brinell calentándolas a 950˚ y enfriándolas al aire. Y una dureza de 350 Brinell por recocido a 900˚ y enfriamiento lento.

• Fundiciones con 33% de cromo: Constituidas exclusivamente por ferrita y alguna pequeña proporción de eutético ferrita-carburos.

No tienen puntos de transformación hasta 950˚ y se comportan muy bien a temperaturas elevadas. Son inoxidables y resistentes a la corrosión.

Para que la estructura de estas fundiciones sea ferrítica, se necesita una buena combinación de los porcentajes de cromo y carbono como se ve en la siguiente figura.             →

El hecho de que no sean sensibles a tratamientos         térmicos se debe a que se emplean a temperaturas         de  1100˚, funden aproximadamente a 1300˚ y su límite de empleo normal es de 900˚-1000˚.

Tienen la ventaja de no sufrir aumentos de volumen con la temperatura, y presenta gran resistencia a la oxidación a alta temperatura y en presencia de gases corrosivos.

→  Microestructura de una fundición de alto contenido en cromo. Sobre el fondo ferrítico se observa el eutéctico ferrita-carburo de cromo.

Presentan una gran resistencia a la corrosión por ácidos (ácido nítrico, ácido acético,...) a diferentes temperaturas y concetraciones, excepto en casos de ácidos concentrados o hirviendo. También resisten a ácidos fosfóricos, láctico diluído, soluciones salinas y sosa cáustica. La resistencia a la acción destructora del plomo y aluminio también es buena.

Cuando presentan más de 2% de carbono son mucho más duras y difíciles de mecanizar.

Se pueden endurecer por enfriamiento al aire desde 1000˚. En bruto alcanzan los 500 Brinell y con temple al aire quedan con 650 Brinell.

        Composiciones de algunas fundiciones al

        cromo y al silicio de uso frecuente.   →

1. Fundiciones de alto contenido en silicio resistentes al calor y a la corrosión

En la industria, las fundiciones con alto contenido en silicio más empleadas son de dos tipos:

• Compuesta por 6,5% de silicio, aproximadamente, que es muy resistente al calor hasta temperaturas de unos 750˚.
• Compuesta por 15% de silicio, aproximadamente, muy resistente a los ácidos y a sustancias corrosivas.

Con porcentajes de silicio superiores al 6%, las fundiciones no presentan puntos de transformación por debajo de los 1000˚ y su microestructura esta constituida por ferrita y grafito.

Microestructura de una fundición de 6% de silicio y 2,4% de carbono.   →

Sobre el fondo de ferrita se aprecian las laminillas de grafito interdendrítico

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