Procesos De Fundicion

Ensayo Capitulo 7 “fundición de metal.

Se menciona que no solamente las propiedades de una aleación solidificada dependen de la composición, sino también del tamaño del grano y de la forma y distribución de las fases y estos también pueden afectar y controlar el proceso de la solidificación.

Aquí converge la solidificación de fusiones:

• Metales puros: esta se lleva a cabo por medio del crecimiento de algunos núcleos favorablemente orientados, en dirección a la extracción del calor

• Eutécticos: igual que los metales puros, solidifican a una temperatura constante o invariante. Dentro de cada grano hay varios grupos , celdas o colonias eutécticas.

• Soluciones solidas: Solidifican en un rango de congelamiento TL - Ts y esto tiene efectos significativos en la estructura.

Macro segregación.

La falta de difusión completa conduce a la micro segregación, es decir a las variaciones de composición de un grano. Para esto tenemos tres tipos de Macro segregación.

1. La segregación normal. Esta ocurre cuando un frente de solidificación más o menos plano impulsa al constituyente de menor punto de fusión hacia el centro. También si se liberaran gases durante la solidificación, éstos sacan el fluido más rico de la zona y contribuyen a la segregación de los elementos de aleación hacia el centro.

2. La segregación inversa. Esta es común en las aleaciones de solución solida con una patrón de solidificación dendrítico. En este caso los brazos de las dendritas se forman primero y su concentración es menor a la de los elementos de la aleación, los espacios interdendríticos que se producen por la contracción de la solidificación deben ser rellenados por un líquido de concentración mayor de soluto. Y este líquido fluye en dirección contraria a la del crecimiento de las dendritas.

3. Segregación por gravedad. Prácticamente como su nombre lo indica se debe en parte a la gravedad, pero por la diferencia de densidad de las inclusiones, o compuestos insolubles estas se elevan o se hunden, es decir, la fusión y los compuestos insolubles se separan.

Otra propiedad importante en la fundición de los metales es la viscosidad y este se da con más frecuencia en el vaciado de la fusión en un molde, ya que el fluido no es tan ligero se puedo decir como el agua, es mucho más espeso y esto genera resistencia al flujo del mismo. Un grupo importante de materiales comienza a deformarse solo después de la aplicación de un esfuerzo cortante mínimo inicial y luego continua cortándose de forma viscosa.

Efectos superficiales, principalmente la tensión superficial es lo que lo hace complicado. La exposición con el ambien hace que la fusión se recubra rápidamente con una película de oxido y esto aumente la tensión superficial.

Otra es la fluidez, y esta se menciona que es la capacidad de un metal para llenar un molde. Pero nos llama la atención que esto es una función no solo del metal sino del molde incluso.

La fluidez se ve afectado por otros factores por ejemplo:

1. Se incrementa con el aumento del sobrecalentamiento, ya que este baja la viscosidad y retrasa la solidificación, pero se tiene que tener cuidado porque el excesivo sobrecalentamiento puede llevar a tener un tamaño de grano indeseable.

2. También la fluidez se eleva con el incremento de la temperatura del molde, se retrasa lo solidificación, pero esto se obtiene a costa de una velocidad de enfriamiento más lento, lo cual lleva a un grano más grueso.

3. El tipo de solidificación que permita un congelamiento ordenado.

Existen dos tipos de aleaciones: estas poseen gran capacidad dúctil para permitir una deformación plástica ya sea en caliente o en frio.

Las aleaciones forjadas: especialmente las eutécticas, y están son elegidas por su buena fundibilidad o también porque son materiales con una estructura que no puede tolerar ninguna deformación, para no hacerla larga esta se funden en su forma final.

En los materiales ferrosos se pueden derivar varias familias de materiales del sistema hierro-carbono por ejemplo:

• Aceros fundidos

• Hierros fundidos blancos

• Hierro maleable

• Hierro gris

• Hierro nodular

También están los materiales no ferrosos:

• Aleaciones con base de estaño.

• Aleaciones con base de plomo.

• Aleaciones con base de zinc.

• Aleaciones con base de magnesio.

• Aleaciones con base de aluminio.

• Aleaciones con base de cobre.

• Aleaciones con base de berilio.

• Aleaciones con base de níquel y cobalto.

• Materiales para altas temperaturas, por ejemplo el titanio.

Otros temas del capítulo, son la fusión y el vaciado, en si nos hablan en el caso de fusión la manera en la que se prepara una carga, donde el calentamiento o sobrecalentamiento son palabras claves. Y todo el proceso que conlleva hasta el vaciado. En esta parte se utiliza el término sangrar, y esto se debe a que cuando está a la temperatura deseada se sangra abriendo paso a través de un tapón refractario ubicado en el fondo del horno. Nos dice que el objetivo es mantener el metal fluyendo libre de la turbulencia que causaría el atrapamiento de escoria y oxido.

En la parte de calidad se vigila la composición que esta se debe cuidar desde que se prepara la carga, luego las inclusiones, porque están afectan las propiedades mecánicas, en particular las de impacto y la resistencia a la fatiga, también la temperatura del metal, la purga o la expulsión de gases y otra los gases o burbujas de gas que estas forman inclusiones

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