Ciencias de los materiales

INTRODUCCIÓN
La siguiente investigación trata acercadel proceso de fundición del hierro; el hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5%). Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y magnético. El uso más extenso del hierro (fierro) es para la obtención de aceros estructurales, por lo que se producen grandes cantidades de hierro fundido.
El hierro fundidosiempre ha sido uno de los materiales preferidos en la industria porque es extremadamente resistente y duradero. El hierro fundido presenta una inercia térmica y una capacidad de radiación excepcional y por ello almacena el calor naturalmente. El hierro fundido almacena y devuelve el calor de forma más regular y durante más tiempo que ningún otro material empleado en la fabricación de estufas.
Lasfundiciones de hierro son tan comunes y utilizadas debido a que pueden presentar los mismos constituyentes de los aceros, más el eutéctico ledeburita compuesto de austenita y cementita, el eutéctico ternario de cementita, ferrita y fosfuro de hierro (esteadita) y el carbono en forma de láminas, nódulos o esferitas de grafito, su microestructura se basa en el diagrama de hierro de carbono estable.1 FUNDAMENTO DEL PROCESO DE LA FUNDICIÓN DEL HIERRO
El proceso de fundición consiste en el vaciado del metal fundido en un molde construido, siguiendo la forma de la pieza a manufacturarse y la posterior extracción una vez que el mismo solidifica.
Los factores involucrados de mayor interés son: el flujo del hierro fundido en la cavidad del molde, la solidificación y enfriamiento del metal enel molde así como la influencia o efectos del tipo del material del molde.
Es importante destacar que los hierros fundidos comercialmente utilizados, no son simples aleaciones de hierro y carbono, sino que contienen cantidades relativamente grandes de otros elementos, el más predominante de los cuales es: el silicio. Por esto en general los hierros fundidos son considerados aleacionesternarias de hierro, carbono y silicio. La presencia de silicio promueve la formación del grafito, por lo tanto los hierros fundidos pueden contener carbono tanto en forma de grafito como de cementita. Los aceros sólo contienen carbono combinado en forma de cementita Fe3C.
Las fundiciones de hierro son aleaciones de hierro y carbono del 2 al 5%, cantidades de silicio del 2 al 4%, del manganeso hasta 1%,bajo azufre y bajo fósforo. Se caracterizan por que se pueden vaciar del horno cubilote (horno cilíndrico para fundiciones) para obtener piezas de muy diferente tamaño y complejidad pero no pueden ser sometidas a deformación plástica, no son dúctiles ni maleables, poco soldables pero sí maquinables, relativamente duras, resistentes a la corrosión y al desgaste.
Las fundiciones tieneninnumerables usos y sus ventajas más importantes son:
- Son más fáciles de maquinar que los aceros.
- Se pueden fabricar piezas de diferente tamaño y complejidad.
- En su fabricación no se necesitan equipos ni hornos muy costosos.
- Absorben las vibraciones mecánicas y actúan como autolubricantes.
- Son resistentes al choque térmico, a la corrosión y de buena resistencia al desgaste.
De acuerdo con laapariencia de su fractura, las fundiciones pueden clasificarse en 4 grupos principales de fundición del hierro: fundición gris, fundición blanca, fundición maleable y fundición nodular.
La fundicion ferrea consta de forma general de una seria de operaciones básicas:
1. Almacenamiento y manipulación de las materias prima.
2. Fusión de la materia prima (carga, fusión, recarga, refino ydesescoriado)
3. Preparación de machos y moldes
4. Producción de moldes y machos
5. Transferencia del metal fundido caliente en moldes (colada en moldes)
6. Enfriamiento de moldes y desmolde
7. Acabados (limpieza de la pieza como, pintado u otras operaciones de acabado)

1.1 FLUJO DEL FLUIDO (HIERRO)

El hierro fundido es vaciado a través de un depósito para fluir por...