Post on 12-Dec-2015
FUNDICIONES
Las fundiciones, como los aceros, son en esencia aleaciones de hierro y carbono pero con un % carbono que vara entre 2.1% y 6,67%.
A diferencia de los aceros presentan grafito libre en su estructura con diversas formas adems del C mezclado intimamente con el Fe.
Generalmente llevan tambin Silico en su composicn.
(A exepcin de la F. blanca que slo presenta C intimamente ligado al Fe y no lleva silicio)
Se pueden producir en hornos cubilotes, con la fusin de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza a Ts menores que muchos aceros.
Son ms econmicas que los aceros.
FUNDICIONES CLASIFICACIN
La mejor manera de clasificar las fundiciones es en funcin de su microestructura metalogrfica
ESTRUCTURA de las FundicionesEl carbono puede encontrarse en la fundicin combinado con el hierro en forma de cementita, perlita, o bien libre en forma de grafito.
Adems puede aparecer ferrita y martensita.
La forma y distribucin de las partculas de carbono libre en la estructura influyen considerablemente en las propiedades fsicas de la fundicin
Como los % de C elevados confieren una gran fragilidad a la fundicin, la mayora de los tipos comerciales fabricados contienen una cantidad comprendida entre el 2,5 y el 4%C.
FUNDICIN BLANCA
El C aparece en forma de cementita y tambin puede aparecer en algunas regiones la cenentita combianda con la ferrita para dar perlita
Hablando en general se podra decir (sin mucho rigor) que son aceros donde el % de C se nos fue de las manos o se nos pas de 2.1% pero por su fragilidad y propiedades se consideran fundiciones.
Microestructura de la F blancaFotografa a 100XPerlita (zonas negras), en una matriz blanca de cementita
Misma anterior pero a 400XLa perlita ya aparece claramente definida en su forma tpica de placas de cementita y ferrita en matriz de cementita blanca.
Estas fundiciones blancas se caracterizan por:
Su alta dureza.Resistencia al desgaste.Alta fragilidad. Su nombre se debe al color de su fractura.
USOSMolinos de bolas.Algunos tipos de estampas de estirar. En las boquillas de extrusin.
Tambin se utiliza en grandes cantidades, como material de partida, para la fabricacin de fundicin maleable.
FUNDICIN MALEABLE Fe3C 3Fe + C La tendencia que presenta la cementita a dejar en libertad el carbono a T alta, constituye la base de la fabricacin de la fundicin maleable.
La maleabilizacin tiene por objeto transformar todo el carbono que est como cementita en la fundicin blanca, en ndulos irregulares de grafito en forma de gota de mancha de tinta.
Fundicin maleable ferrtica
Este tipo de fundicin se denomina normal o ferrtica.
Bajo la forma de manchas de tinta el carbono o grafito no rompe la continuidad de la matriz ferrtica tenaz, lo que da lugar a un aumento de la resistencia y de la ductilidad
Estructura tpica de una Fundicin Maleable Ferrtica.Obsrvece los granos de ferrita que conforman la matriz ferrtica y el grafito en forma de mancha de tinta.
Influencia de la V de enf. en la formacin de la ferrita o de la perlita.De acuerdo a la velocidad de enfriamiento en la regin eutectoide, la matriz dejar de ser ferrtica y ser perltica o parcialmente perltica, como puede verse en la microfotografa siguiente. Las regiones blancas son ferrita y estn rodeadas de perlita.
Bella microfotografa de una F. maleable donde se ve el Grafito rodeado de Ferrita y esta a su vez de Perlita. Fotografa a 200X
Debido al aspecto que presenta estas estructuras al microscopio, se conocen como estructura de ojo de buey .Misma que anterior pero a 50X
FUNDICIFN NODULAR, dctil o esferoidal
Ndulos de grafito en matriz ferriticaFUNDICIN NODULAR
El C aparece en forma esferoidal, ndulos o esferas minsculas.
Por tanto la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar o de manchas
Mejores propiedades mecnicas de la F Nodular.
Lo anterior da lugar a una resistencia a la traccin y tenacidad mayores que en la fundicin gris ordinaria y la maleable.
Diferencia entre la nodular y la maleable.A diferencia de la fundicin maleable, la nodular normalmente se obtiene directamente en bruto de fusin o colada sin necesidad de tratamiento trmico posterior.
Adems los ndulos, presentan una forma ms esfrica que los aglomerados de grafito, ms o menos irregulares, que aparecen en la fundicin maleable.
Las partculas esferoidales de grafito se forman durante la solidificacin, debido a la presencia de pequeas cantidades de algunos elementos de aleacin formadores de ndulos, normalmente magnesio y cerio, los cuales se adicionan al crisol inmediatamente antes de pasar el metal a los moldes.
Tambin puede presentar matriz Perltica. Ndulos de grafito rodeados de ferrita y estos a su vez rodeados de perlita. 100X
Misma anterior pero a 400X
Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena capacidad de endurecerce y tenacidad.
No puede ser tan dura como la fundicin blanca, salvo que la sometan a un tratamiento trmico, superficial, especial.
FUNDICIN GRIS
Fundicin Gris Ferrtica
La mayora de las fundiciones grises son aleaciones hipoeutcticas que contienen entre 2,5 y 4% de carbono.
Presentan una alta resistencia a la vibracin.
Factores que ayudan a la grafitizacin:1- El % de C alto.2- T elevada.3- Los % de elementos grafitizantes presentes, especialmente el silicio.
El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas, que son las que proporcionan a la fundicin gris su caracterstica fractura griscea o negruzca.
Fundicin gris de matriz perltica. 100X
Fundicin Gris Perltica(Misma anterior pero a mayores aumentos)
Microestructura de una fundicin gris cuya matriz es totalmente perltica. 200X
Diferentes formas de grafito en F. Gris
Sus propiedades sonAlta resistencia a la compresin
Resistencia a la fatiga trmica
Amortiguamiento contra la vibracin.
Piezas en fundicin gris
Fundiciones atruchadasSon intermedias entre la blanca y la gris, poseen propiedades intermedias entre ambas fundiciones y su fractura presenta ambos colores caractersticos.
Fundiciones aleadasLas fundiciones aleadas son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu, etc., en % suficientes para mejorar las propiedades mecnicas de las fundiciones ordinarias o para comunicarles alguna otra propiedad especial, como alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la corrosin, al calor etc.
EFECTOS DE LOS ELEMENTOS DE ALEACIN EN LAS FUNDICIONES. Los elementos de aleacin mejoran las propiedades como alta resistencia a la traccin, al desgaste, a las altas temperaturas, a la corrosin, etc.
Ejercen una accin muy importante y compleja sobre la grafitizacin.
CLASIFICACION DE LAS FUNDICIONES ALEADAS.
1. Fundiciones de baja y media aleacin
2. Fundiciones de mayor % de aleacin
PROPIEDADES GENERALES DE LAS FUNDICIONES
1 -La ductilidad es muy baja, por lo que no puede laminarse, estirarse o deformarse a temperatura ambiente.
2-La mayor parte de ella no es maleable a ninguna temperatura.
3- Sin embargo, funden a T menores que el acero.
4- Pueden llenar el molde fcilmente o sea que son muy fluidas y por tanto permiten la fabricacin de formas muy complicadas en piezas que usualmente se mecanizan despus a las dimensiones requeridas.
5.Son ms maquinables que los aceros.
6 No requieren equipos ni hornos costosos.
8. Absorben las vibraciones y actan como autolubricantes.
9. Resistentes al choque trmico, a la corrosin y al desgaste.
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