Fundiciones

PLANIFICACION DEL PROCESO DE FABRICACION
Hierro fundido gris. En esta estructura, el grafito existe mayormente en la forma de
hojuelas (fig. 4.13a). Se le llama hierro fundido gris, o hierro gris, porque cuando se rompe
la trayectoria de la fractura corre a lo largo de hojuelas de grafito y tiene una apariencia
gris, parda. Estas hojuelas actúan como elevadores del esfuerzo. El resultado es queel
hierro gris tiene una ductilidad despreciable y es de baja resistencia a la tensión (aunque
de alta resistencia a la compresión), como lo son otros materiales frágiles. En cambio, la
presencia de hojuelas de grafito da a este material la capacidad para amortiguar vibraciones
(por fricción interna) y, en consecuencia, la capacidad para disipar energía. Esta capacidad
hace que el hierro gris seaun material adecuado para, y utilizado comúnmente, en
la construcción de bases para máquinas herramienta y estructuras para maquinaria.
Existen tres tipos de hierro fundido gris que son el ferrítico, el perlítico y el martensítico.
Debido a la diferencia de estructura, cada uno tiene distintas propiedades y aplicaciones.
En el hierro gris ferrítico (también conocido como hierro totalmente gris),la
estructura consiste en hojas de grafito en una matriz de ferrita alfa. El hierro gris perlítico
tiene una estructura de grafito en una matriz de perlita; aunque aún es frágil, es más fuerte
que el hierro totalmente gris. El hierro gris martensítico se obtiene austenizando un hierro
gris perlítico y enfriándolo después con rapidez para producir una estructura de grafito en
una matriz demartensita. El resultado es que el hierro fundido martensítico es muy duro.
Hierro dúctil (nodular). En la estructura del hierro dúctil, el grafito se encuentra en
forma nodular o esferoidal (fig. 4.13b), la cual permite que el material sea de alguna manera
dúctil y resistente al impacto. La forma de las hojuelas de grafito cambia a nódulos
(esferas) mediante pequeñas adiciones de magnesio y/o cerio almetal fundido antes de
colarlo. El hierro dúctil se puede volver ferrítico o perlítico mediante tratamiento térmico.
También es posible tratarlo de modo térmico para obtener alternativamente una estructura
de martensita revenida (sección 4.7).
Hierro fundido blanco. Su estructura es muy dura, resistente al desgaste y frágil, debido
a la presencia de grandes cantidades de carburo de hierro (en lugarde grafito). El
hierro fundido blanco se obtiene mediante el enfriamiento rápido de hierro gris, o ajustando
la composición al mantener bajo el contenido de carbono y silicio. A este tipo de
hierro fundido también se le llama hierro blanco o fundición blanca debido a la apariencia
cristalina blanca de la superficie de fractura.
(a) FIGURA 4.13 Microestructura de hierros fundidos. Aumento: 100_.(a) Hierro gris ferrítico con hojuelas
(b) de grafito. (b) Hierro ferrítico dúctil (hierro nodular) con grafito en forma nodular. (c) Hierro ferrítico
(c) maleable. Este hierro fundido se solidificó como hierro fundido blanco con el carbono presente como cementita
(d) y tratado térmicamente para grafitizar el carbono.
Hierro maleable. El hierro maleable se obtiene recociendo hierro fundido blancoen
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 estructurasimilar 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”).
Hierro de grafito compactado. En esta estructura, el grafito se encuentra en la forma
de hojuelas cortas, gruesas e interconectadas, que tienen superficies onduladas y extremidades
redondas. Las...