Los hierros para fundición

INTRODUCCIÓN

En el siguiente trabajo se dará a conocer los fundamentos acerca del hierro de fundición, describiremos brevemente las aleaciones ferrosas (básicamente aleaciones de hierro y carbono). Las fundiciones de hierro, contienen más carbono del necesario para saturar la austenita a temperatura eutéctica y por lo tanto contienen entre 2 y 6,67%. Como el alto contenido de carbono tiene a hacer muy frágil al hierro fundido, la mayoría del material fabricado contiene entre 2,5 y 4% de C, se mostrara sus propiedades, tipo de enlace, estructura cristalina, proceso de producción, diagrama de fase entre otros, mediante la exposición resumida de los ítems identificados en el presente trabajo.

JUSTIFICACIÓN

El presente trabajo está dirigido a los estudiantes de ingeniería, con el fin de que identifiquen los conceptos básicos del hierro para fundición, sus diferentes tipos y usos en el medio industrial, con el fin de dar a conocer la importancia de tener en cuenta todas las propiedades, usos y aplicaciones en el momento de elegir cierto material, y así obtener beneficios económicos técnicos y productivos en las actividades laborales y estudiantiles en las cuales puedan ser requeridos, esta información se dará a conocer mediante la investigación concerniente a dicho tema, con el fin de que los conocimientos plasmados sean utilizados tanto en la vida académica y laboral.

HIERRO PARA FUNDICION

Los hierros para fundición son una familia de aleaciones ferrosas con una amplia variedad de propiedades y, como su nombre los sugiere, se pretende que sean moldeados en una forma deseada en vez de trabajar con ellos en estado sólido. A diferencia de los aceros, que generalmente contiene menos del 1% de carbono, los hierros para fundición contienen normalmente del 2 al 4% de carbono y el 1 al 3% de silicio. También pueden estar presentes otros elementos alcantes para controlar o varias ciertas propiedades.

Los hierros para fundición producen excelentes aleaciones moldeadas puesto que se funden fácilmente, son muy fluidos en estado líquido y no forman películas superficiales indeseables cuando se vierten. Los hierros para fundición solidifican con una contracción de ligera o moderada durante la fundición y el enfriamiento. Estas aleaciones tienen un amplio rango de resistencia y dureza y en la mayoría de casos son difíciles de mecanizar. Pueden alearse para producir una excelente al desgaste, abrasión y a la corrosión. Sin embargo, los hierros para fundición tienen, relativamente baja resistencia al imparto y ductilidad; y esto limita su utilización para lagunas aplicaciones. El amplio uso industrial de los hierros para fundición se debe principalmente a su bajo costo comparativo y propiedades ingenieriles versátiles.

TIPOS DE HIERRO PARA FUNDICION

Los hierros para fundición producen excelentes aleaciones moldeadas puesto que se funden fácilmente, son muy fluidos en estado líquido y no forman películas superficiales indeseables cuando se vierten. Estas aleaciones tienen un amplio rango de resistencia y dureza y en la mayoría de los casos son fáciles de mecanizar. Pueden alearse para producir una resistencia excelente al desgaste, abrasión y a la corrosión. Sin embargo, los hierros para fundición tienen, relativamente. Baja resistencia al impacto y ductilidad; y esto limita su utilización para algunas aplicaciones. El amplio uso industrial de los hierros para fundición se debe principalmente a su bajo coste comparativo y propiedades ingenieriles versátiles.

Se pueden diferenciar cuatro clases diferentes de hierros para fundición según la distribución del carbono en sus microestructuras: blanco, gris, maleable y hierro

dúctil. Los hierros moldeados de alta aleación constituyen un quinto tipo de hierro para fundición. Sin embargo, puesto que las composiciones químicas de los hierros para fundición se solapan, no es posible distinguirlos unos de otros por análisis de composición química.

FUNDICION BLANCA

La fundición blanca se forma cuando la mayor parte del carbono de un hierro de fundición forma carburo de hierro en lugar de grafito en condiciones de solidificación. La microestructura de la fundición blanca sin alear contiene grandes cantidades de carburos de hierro.

Las fundiciones blancas se llaman así porque se fracturan para producir una superficie cristalina fracturada brillante o blanca.

Las fundiciones blancas se utilizan a menudo por su excelente resistencia al desgaste y a la abrasión. La gran cantidad de carburos de hierro en su estructura es la principal responsable de su resistencia al desgaste.

CARACTERÍSTICAS

 Excepcional dureza y resistencia a la abrasión

 Gran rigidez y fragilidad

 Pobre resistencia al choque

 Dificultad para lograr uniformidad de estructura metalográfica según el espesor.

PROPIEDADES MECÁNICAS

 Dureza Brinell entre 375 y 600

 Resistencia a la tracción entre 130 y 500 MPa

 Resistencia a la compresión entre 1,4 y 1,7 GPa

FUNDICION GRIS

Es la que más se utiliza en la industria. Su estructura está formada por una matriz metálica conteniendo grafito precipitado en forma de láminas de diversos tamaños y grosores o formas variadas como rosetas, etc.

CARACTERÍSTICAS

- Excelente colabilidad

- Buena resistencia al desgaste

- Excelente respuesta a los tratamientos térmicos de endurecimiento superficial

- Poca resistencia mecánica.

En este tipo de hierro fundido, la mayor parte del carbono está en estado primario o grafito. La tendencia de la cementita a separarse en grafito y austenita es favorecida controlando la composición y velocidad de enfriamiento de la aleación. La mayoría son hipoeutécticas con 2 a 4% de carbono.

Estas fundiciones, solidifican primero formando austenita primaria. La formación de cementita a temperatura eutéctica es minimizada por el alto contenido de carbono y la presencia de elementos grafitizantes como el Silicio. El grafito primario precipita en forma de placas o láminas irregulares tridimensionales, que dan en su fractura el típico color gris oscuro. Durante el enfriamiento posterior, la austenita segrega mas carbono al bajar la solubilidad y lo hace en forma de grafito o cementita proeutectoide que grafitiza rápidamente.

La resistencia de la fundición gris depende casi exclusivamente de la matriz en que está incrustado el grafito. Esta matriz

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