TP7 Materiales Metalicos UTN Haedo

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Esteadita: Es un constituyente de naturaleza eutéctica duro, frágil (300 a 350 Vickers) y de bajo punto de fusión (960°C), que aparece en las fundiciones de alto contenido en fósforo (más de 0. l5 % P).

Propiedades: Es muy frágil, dureza baja de unos 80 a 100 HB, resistente al choque térmico, a la corrosión, absorbe las vibraciones, bajo costo y poco soldable comparado con el acero.

Aspecto: La superficie exterior en la fundición es de color gris oscuro, mientras que la fractura es oscura (fundición negra) o gris (fundición gris) o atruchada (puntos claros sobre fondo oscuro, o viceversa) o clara (fundición blanca); al aire libre, la superficie externa se cubre de herrumbre (óxido hidratado de hierro) de color rojo pardo que penetra lentamente en el interior.

Peso específico: El peso específico varía con la composición y por consiguiente con el aspecto de la fundición; se puede admitir, por término medio:

- Fundición gris = 7 a 7.2

- Fundición atruchada = 7.3 a 7.4

- Fundición blanca = 7.4 a 7.6

Temperatura de fusión: Varía con la composición y el aspecto de la fundición. En promedio es:

- Fundición negra gris 1200° C

- Fundición blanca 1100° C

Otras propiedades: La fundición no es dúctil, no es maleable (en el verdadero sentido de la palabra); se puede soldar al latón; en la soldadura oxiacetilénica y en la eléctrica de arco, el metal de aporte (acero o fundición) adquiere una elevada dureza y sólo con alguna dificultad puede ser trabajado. La fundición puede recibir baños galvánicos (ser niquelada, por ejemplo), ser galvanizada en caliente, estañada y esmaltada al fuego (piezas de uso doméstico y para la industria química).

4) Horno cubilote

Son hornos de fusión, tipo cuba vertical de sección cilíndrica. La carga está constituida por capas alternadas de chatarra (en general, de fundición y/o acero), con el agregado de combustible (coque, carbón mineral o carbón vegetal, obteniéndose con este último fundición con bajo contenido de azufre) y fundentes (caliza). La combustión se logra por la inyección de aire a presión, por toberas que se encuentran arriba del crisol.

La carga se hace por una puerta que se encuentra en la parte superior, aproximadamente a la mitad de su altura. Los gases de la combustión suben a través de la carga, que va descendiendo, precalentándola.

En el crisol hay dos piqueras, la superior para eliminación de la escoria y la inferior para colada.

Los cubilotes permiten una amplia variedad de fundiciones aunque carecen de un control ajustado de la composición químico y de las temperaturas. Sin embargo tienen una elevada productividad, bajo costo de operación y son fáciles de operar.

En la figura se observa un esquema:

5) La fundición maleable se obtiene recociendo hierro fundido blanco en una atmósfera de monóxido de carbono y bióxido de carbono, a entre 800 °C y 900 °C (1470 °F y 1650 °F), hasta por varias horas, según el tamaño de la parte. Durante este proceso, la cementita se descompone (disocia) en hierro y grafito. El grafito se presenta como racimos o rosetas (fig. 4.13c) en una matriz de ferrítica o de perlítica. En consecuencia, el hierro maleable tiene una estructura similar a la del hierro nodular. Esta estructura promueve la ductilidad, resistencia y resistencia al impacto, de ahí el término maleable (del latín malleus, que significa “que se puede martillar”).

6) La fundición nodular, dúctil o esferoidal se produce en hornos cubilotes, con la fusión de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza. La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene forma de esferoides. Para producir la estructura nodular el hierro fundido que sale del horno se inocula con una pequeña cantidad de materiales como magnesio, cerio, o ambos. Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena endurecibilidad y tenacidad. No puede ser tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un tratamiento térmico, superficial, especial. Este tipo de fundición se caracteriza porque en ella el grafito aparece en forma de esferas minúsculas y así la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar, esto da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris ordinaria. La fundición nodular se diferencia de la fundición maleable en que normalmente se obtiene directamente en bruto de colada sin necesidad de tratamiento térmico posterior. El contenido total de carbono de la fundición nodular es igual al de la fundición gris. Las partículas esferoidales de grafito se forman durante la solidificación debido a la presencia de pequeñas cantidades de magnesio o cerio, las cuales se adicionan al caldero antes de colar el metal a los moldes, la cantidad de ferrita presente en la matriz depende de la composición y de la velocidad de enfriamiento.

Las fundiciones nodulares perlíticas presentan mayor resistencia pero menor ductilidad y maquinabilidad que las fundiciones nodulares ferríticas.

7) Las fundiciones grises se pueden clasificar de varia formas, pero una de las más usuales es la clasificación por la estructura de la matriz:

a) Fundición gris perlítica. Su estructura está formada de perlita con inclusiones de grafito (en la figura 1.1a, el grafito se ve en forma de vetas pequeñas). Como se sabe, la perlita contiene un 0,8 % de C, por consiguiente, esta unidad de carbono se halla en la fundición perlítica gris en estado ligado (es decir, en forma de cementita). La cantidad restante se encuentra en estado libre, o sea, en forma de grafito.

b) Fundición gris ferrítica. En esta fundición la matriz es ferrita y todo el carbono que hay en la aleación está en forma de grafito (ver figura 1.1c).

c) Fundición gris ferrito-perlítica. La estructura de esta fundición está formada por ferrita y perlita e inclusiones de grafito. En esta fundición la cantidad de carbono ligado es menor que el 0,8 % de C (ver figura 1.1 b).

8) Las fundiciones tienen amplias aplicaciones debido a las siguientes ventajas:

- Las piezas de fundición son, en general más baratas