Propiedades generales de los materiales

Propiedades Generales de los Materiales

Fundiciones o Hierros de Fundición
Ventajas: costo relativamente bajo y facilidad de fabricación. Algunos son poco resistentes a la tracción comparados con los aceros, pero al igual que la mayor parte de los materiales fundidos tienen altas resistencias a la compresión. Densidad ligeramente inferior a la del acero en aproximadamente 0.25 lb/in3 (6 920kg/m3). La mayoría no exhiben una relación lineal esfuerzo-deformación por debajo del límite elástico (no obedecen la ley de Hooke). Su módulo de elasticidad E se estima trazando una línea desde el origen hasta un punto sobre la curva a la cuarta parte de la resistencia máxima a la tensión y en el rango de 14-25 Mpsi (97-172 MPa). La composición química del hierro fundido difiere de la del aceroprincipalmente por su mayor contenido de carbono, entre 2 y 4.5%. Esta considerable cantidad de carbono, presente en algunos hierros fundidos en forma de grafito, hace que estas aleaciones sean fáciles de vaciar como líquido de fundición y también fáciles de maquinar cuando pasan a sólidas. El procedimiento de fabricación más común es el vaciado en arena, con operaciones de maquinado subsecuentes.Los hierros fundidos, en cambio, no se sueldan con facilidad.

Fundiciones: Aplicaciones
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. HIERRO DE FUNDICIÓN GRIS Es el hierro colado de uso más común. Sus escamas de grafito le dan apariencia y nombre. LaASTM gradúa el hierro gris en siete clases, basadas en resistencia mínima a la tensión en kpsi. La clase 20 tiene una resistencia a la tensión mínima de 20 kpsi (13 8 MPa). Los números de clase 20, 25, 30, 35, 40, 50 y 60 a continuación van representando el punto de fluencia a la tensión en kpsi. Su costo aumenta al incrementar su resistencia a la tensión. Esta aleación es fácil de vaciar como fusiónlíquida 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 laflexión 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. 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 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 deelasticidad superior (unos 25 Mpsi {172 GPa}) al hierro de fundición gris, y exhibe una curva lineal esfuerzodeformación. 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.

Aceros fundidos
El acero fundido es similar al acero forjado, en lo querespecta a su contenido químico, es decir, tiene mucho menos carbono que el hierro fundido. Las propiedades mecánicas del acero fundido son superiores a la del hierro fundido, pero inferiores a las del acero forjado. Su ventaja principal es su facilidad de fabricación por fundición en arena o a la cera perdida. El acero fundido se clasifica de acuerdo con su contenido de carbono, en: de bajo...