Hierros Colados

Hierros Colados

1. ¿que es el hierro colado?

   • es un tipo de fusión cuyo tipo más común se conoce como hierro fundido gris, el cual es uno de los materiales ferrosos más utilizados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleación ferrosa contiene generalmente más de 2% de carbono y más de 1% de silicio, además de manganeso, fósforo y azufre.

2. Tipos de fundiciones de hierro

   • Hierro blanco
     • presenta carbono y silicio en su composición. Estas fundiciones son conocidas como insoldables. Esto se debe a que en su estructura el carbono cristaliza combinado con el hierro formando la cementita. Esta fase es bastante dura y frágil, con alta tendencia a la fisuración. Las fundiciones blancas son bastante utilizadas por su alta dureza. Aunque se han conocido casos exitosos de reparaciones sobre ellas, no se recomienda este tipo de procedimiento.
     • Estructura
       • El porcentaje de carbono presente en esta fundición oscila entre un 1,8 y un 3,6 %, mientras que el contenido en silicio es bastante bajo, entre el 0,5 y el 2 %. Además contiene manganeso en cantidades que oscilan entre un 0,2 y un 0,8 %, un 0,18 % de fósforo y un 0,1 % de azufre. Su estructura es fibrosa y de grano fino
     • Propiedades
       • Las fundiciones blancas al contener cementita hacen que estas presenten gran dureza y fragilidad, aunque posee una gran resistencia al desgaste y a la abrasión. El punto de fusión se encuentra entre los 1100 y 1200 °C.
     • Aplicaciones
       • Al presentar una alta fragilidad y falta de maquinabilidad, su aplicación es muy limitada. Por ello suelen ser empleadas en aquellos casos donde la ductilidad no es un requisito principal, como por ejemplo, en camisas interiores de hormigoneras, en placas de revestimiento de molinos de trituración o en rodillos. También puede utilizarse para la fabricación de contrapesos, como por ejemplo, los utilizados para ascensores u otros medios de izaje de cargas. Su principal uso es como material base para fabricar fundiciones maleables.
   • Hierro gris
     • en la fundición gris el carbono está en forma de laminillas, lo que hace que esta fundición sea soldable. Tiene buena resistencia a la compresión. Sus propiedades mecánicas son adecuadas para un gran número de actividades. Es un material satisfactorio para maquinarias. Aunque sus propiedades son superadas por la fundición nodular, la fundición gris sigue siendo ampliamente utilizada. Las aplicaciones típicas del hierro gris incluyen: pedestales para máquinas, herramientas, herramientas de arado, bloques de motores de automóvil, piezas que necesiten un maquinado final, entre otros.
     • Estructura
     • Clasificaciones
       • Propiedades según la ASTM A48 para las clases de fundiciones grises
       • Propiedades según la SAE J431 para los grados de fundiciones grises
         •  Grado        Dureza Brine     llt/h†          Descripción G1800           120–187         135         Ferrítica-perlítica G2500            170–229        135         Ferrítica-perlítica G3000            187–241        150         Perlítica G3500            207–255        165          Perlítica G4000             217–269       175             Perlítica
     • Ventajas y desventajas
       • La fundición gris es una aleación común en la ingeniería debido a su relativo bajo costo y buena maquinabilidad, resultado de las bandas de grafito que lubrican el corte y la viruta. También tiene buena resistencia al desgaste, debido a que las "hojuelas" de grafito sirven de autolubricante. La fundición gris posee una rotura frágil, es decir, no es dúctil, por lo que no presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensión de rotura: no es tenaz. Al tener una alta tensión de rotura, pero baja ductilidad, casi toda su curva de tensión alargamiento presente muchas zonas en donde las tensiones son proporcionales a las deformaciones: tiene mucha resiliencia, es decir, capacidad de absorber trabajo en el período elástico o de deformaciones no permanentes. El silicio promueve una buena resistencia a la corrosión e incrementa la fluidez de la colada de fundición; la fundición gris es considerada, generalmente, fácil de soldar.
     • Efectos sobre la salud
       • Hay evidencia suficiente sobre el efecto cancerígeno de los trabajos en una fundición de hierro y acero.1​ Los trabajos en una fundición están por ello en el grupo 1 (agentes o circunstancias cancerígenas para el hombre) de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, agencia que forma parte de la Organización Mundial de la Salud.2​ Esto no quiere decir que el hierro o el acero en sí sean materiales cancerígenos, sino que trabajar en una fundición aumenta el riesgo de cáncer. En concreto, aumenta el riesgo de padecer cáncer de pulmón
   • Hierro maleable
     • Es una fundición de hierro que se obtiene al calentar la fundición blanca a temperaturas entre 800 y 900 º C por un período de tiempo prolongado y en una atmósfera neutra (para evitar la oxidación), donde se obtiene una descomposición de la cementita, formándose grafito, que se presenta en forma de uvas o rosetas rodeados de una matriz ferrítica o perlítica, dependiendo de la velocidad de enfriamiento
     • Ferrítico
       • Se puede obtener as cast y también por tratamiento térmico de recocido con alargamientossuperiores a 18 %
     • Semiperlítico
       • Normalmente se obtiene las  combinando las propiedades del Nodular Ferrítico y el Perlítico Nodular.
     • Perlítico
       • Que por tratamiento térmico de normalizado mejora notablemente sus propiedades físicas.
     • Propiedades
       • 1.-Entre las exclusivas propiedades de la fundición nodular se incluyen la facilidad para realizar tratamientos térmicos. 2.-Un recosido de 3 hrs a 650oC puede otorgar tenacidad a las bajas temperaturas. 3.-También se puede al realizar un austemperado para obtener una fundición ADI, la cual posee un alto límite de fluencia, gran resistencia a la fatiga, alta tenacidad y excelente resistencia al desgaste. 4.-La fundición nodular es menos densa que el acero y la diferencia de peso entre ambos puede llegar al 10% en el mismo espesor. 5.-Las cajas de engranajes pueden funcionar con mayor eficiencia si están fabricadas con fundición nodular.

3. CLASIFICACIÓN DE LAS FUNDICIONES ALEADAS

   • Fundiciones de baja y media aleacion
   • Fundiciones de alta resistencia a la tensión

4. FUNDICIONES RESISTENTES AL CALOR CON 1% DE CROMO.

   • Una de las dificultades del empleo de las fundiciones ordinarias para ciertos usos es el hinchamiento que experimentan cuando sufren calentamiento a temperaturas superiores a 4500 .Para muy elevadas temperaturas de servicio y en ocasiones en que no importa mucho el precio, se emplean fundiciones austeníticas con 15 o 20% de níquel. Pero cuando el calentamiento del material no pasa de los 700 °C y no se pueden emplear materiales caros, se pueden usar las fundiciones aleadas con pequeños porcentajes de cromo y bajo contenido en silicio, con las que se obtienen muy buenos resultados. Se pueden usar de 0.6 a 1.25% de cromo que actúa como elemento estabilizador de carburos y contenidos bajos en silicio de 1.5 a 2% para limitar la grafitización, que es una de las causas del hinchamiento.  

5. FUNDICIONES ALEADAS CON ALUMINIO.

   • Recientemente se han comenzado a fabricar y emplear ciertas fundiciones con aluminio. Sin embargo, en la actualidad todavía su empleo es muy limitado, porque su fabricación es muy difícil. La adición de cantidades de aluminio superiores al 6.5% hace desaparecer el grafito en las fundiciones y hace que aparezca la matriz formada por ferrita y carburos complejos. Esta estructura ferrítica como la de las fundiciones al silicio es inoxidable y resistente al calor.
   • Las fundiciones con más de 8% de aluminio
     • Que tienen muy buena resistencia a la oxidación y pueden ser utilizadas a más altas temperaturas, hasta unos 1000 °C. Son difíciles de mecanizar salvo con ruedas abrasivas. Su resistencia a la tracción es de unos 13 kg/mm2 y su dureza suele variar de 250 a 500 BHN. 
   • Las fundiciones con 7% de aluminio
     • Que tienen buena resistencia al calor y pueden utilizarse hasta 950 °C . Se mecanizan bastante bien. Su resistencia a la tracción es de unos 18 kg/mm2 y su dureza dc 300 BHN

6. FUNDICIONES ALEADAS AL ALTO CROMO

   • Fundiciones con 33% de cromo
   • Fundiciones con 6 a 25% de cromo
     • Que son fundiciones blancas de muy elevada dureza: 400 a 550 BHN. 

7. Diagrama de hierro - Carbono

   • Los hierros fundidos, como los aceros, son básicamente aleaciones de hierro y carbono. Con relación al diagrama Fe-Fe3C (figura 1), los hierros fundidos contienen más carbono que el necesario para saturar la austenita a la temperatura eutéctica, por tanto, contienen entre 2 y 6.7 % de carbono. Como el alto contenido de este elemento tiende a hacer muy frágil al hierro fundido, la mayoría de los tipos manufacturados están en el intervalo de 2.5 a 5 % de carbono, además, contienen silicio del 2 al 4%, manganeso hasta 1%, bajo azufre y bajo fósforo. 

Bilder und Dateien der Mindmap