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• UNIDEG PLANTEL VILLAGRÁN
• MATERIA: CIENCIA DE LOS MATERIALES
• ACTIVIDAD 5
• NOMBRE DEL MAESTRO: RAFAEL LOPEZ SANCHEZ
• NOMBRE DEL ALUMNO: JOSÉ JUAN ROQUE MUÑOZ
• CORREO: jose.roquem@alumnos.sabes.edu.mx

INTRODUCCIÓN

• El hierro fundido es una aleación de hierro con un contenido del 2% al 4% de carbono, cantidades variables de silicona y manganeso y trazas de impurezas tales como azufre y fósforo. Este se fabrica mediante la reducción del mineral de hierro en un alto horno. La temperatura de fundición normalmente oscila entre 1150°C y 1200°C. El hierro líquido se funde o se vierte y endurece en lingotes en bruto conocidos como lingotes de arrabio que se mezclan nuevamente con chatarra y elementos de aleación en hornos de cubilote y se vuelven a fundir en moldes para fabricar diversos productos.
• El hierro fundido tiende a ser quebradizo, a excepción de los hierros fundidos maleables. Con un punto de fundición relativamente bajo, buena fluidez, capacidad de fundición, excelente maquinabilidad, resistencia a la deformación y al desgaste, los hierros fundidos se han convertido en un material de ingeniería con diversidad de aplicaciones y son utilizados en tuberías, aparatos, y partes para la industria automotriz tales como cabezales de cilindro (uso en declive), bloques de cilindros y cajas de cambios (uso en declive). Son resistentes a la destrucción y debilitación por oxidación (herrumbre).

PROPIEDADES

• En la mayoría de los casos, son fáciles de maquinar
• Pueden alearse para obtener mejores cualidades en términos de desgaste, abrasión y resistencia a la corrosión
• Tienen valores de resistencia al impacto y ductilidad relativamente bajos, y esto limita su uso para algunas aplicaciones.
• La amplia aplicación industrial de los hierros fundidos se debe sobre todo a su costo relativamente bajo.

TIPOS

• HIERRO DE FUNDICIÓN GRIS Es el hierro colado de uso más común. Sus escamas de grafito le dan apariencia y nombre.
• Su costo aumenta al incrementar su resistencia a la tensión. Esta aleación es fácil de vaciar como fusión líquida y fácil de maquinar cómo sólido; además, ofrece buena amortiguación acústica. Esto la hace de elección popular para bastidores de máquinas, bloques motores, rotores y tambores de frenos, etcétera. Las escamas de grafito también le dan buena lubricidad y resistencia al desgaste. Su resistencia a la tensión relativamente baja hace que no se utilice donde estén presentes grandes cargas a la flexión o a la fatiga, aunque a veces se utilizan en cigüeñales de motores de bajo costo. Si está lubricada, funciona razonablemente bien en contacto con el acero.

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• HIERRO DE FUNDICIÓN MALEABLE Tiene una resistencia a la tensión más elevada que el hierro de fundición gris, pero no se desgasta igual de bien. El punto de fluencia a la tensión puede ir desde 50 hasta 120 kspi (345 a 827 MPa), dependiendo de la fórmula. Se utiliza en piezas donde estén presentes esfuerzos a la flexión.
• HIERRO DE FUNDICIÓN BLANCO Es un material muy duro y frágil. Es difícil de maquinar y tiene usos limitados, como recubrimientos para mezcladoras de cemento, donde es necesaria su dureza.

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• HIERRO DE FUNDICIÓN NODULAR (DÚCTIL) Tiene el punto de fluencia a la tensión más elevado de todos los hierros fundidos, yendo desde 70 hasta 135 kpsi (480 a 930 MPa). El nombre nodular proviene del hecho que sus partículas de grafito son de forma esferoidal. La fundición de hierro dúctil tiene un módulo de elasticidad superior (unos 25 Mpsi, 172 GPa) al hierro de fundición gris, y exhibe una curva lineal esfuerzo deformación. Es más tenaz, más resistente, más dúctil y menos poroso que el hierro de fundición gris. Se trata del hierro fundido de elección para piezas sujetas a cargas por fatiga, como cigüeñales, pistones y levas.

APLICACIONES

• Es el metal duro más usado, constituyendo el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (que alcanza la pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético.
• Tiene gran importancia para la formación de productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos tanto metálicos como no metálicos.
• Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
• El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en barcos, automóviles y componentes estructurales de edificios. Las aleaciones férreas tienen una amplia variedad de condiciones mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento con el que se haya llevado a cabo.

CONCLUSIÓN

• En realidad, las fundiciones están constituidas por una muy extensa familia de materiales ferrosos.
• Una fundición, en sus etapas de solidificación, podrá seguir uno u otro camino (o ambos) en función de su composición química y de la velocidad de enfriamiento utilizada (que a su vez también depende del tamaño de la pieza), dando lugar a uno u otro tipo de familia de fundición.
• En este sentido, existen elementos químicos que incrementan el potencial de una fundición y por lo tanto favorecerán la aparición del carbono en forma de grafito. Y también otros elementos que van a favorecer la aparición del carbono en forma de carburos (son los elementos carburígenos). Por otro lado, la velocidad de enfriamiento también es otra variable que influye de manera importante en el estado en que aparezca el carbono, y por tanto, el tipo de familia de fundición que se origine. Así, los enfriamientos lentos van a favorecer la formación de carbono en forma de grafito, mientras que los enfriamientos más rápidos favorecerán la formación de carburos.

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• Referencias
• hierros colados,
• http://recursosbiblio.url.edu.gt/Libros/2013/cmI/11-Hierro_fundido.pdf