Tema10 Fundiciones

BLOQUE IV.- Materiales metálicos
Tema 10.- Fundiciones

* William F. Smith
“Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”.
Tercera Edición. Ed. Mc-Graw Hill
* James F. Shackerlford
“Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros”.
Cuarta edición. Ed. Prentice Hall (1998)

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Tema 10.- Fundiciones

Ejemplos de piezas comunes de metal, que incluyen
diversos muelles, pinzas yabrazaderas.

Distintas piezas de aluminio fabricadas mediante
deformación superplástica (⇒ empleando aire a
presión para estirar una chapa metálica sobre una
preforma metálica)

Materiales tradicionalmente fundamentales para ingeniería
(acero, aleaciones de aluminio, aleaciones de Ti, aleaciones de
Cu, etc)

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Materiales Metálicos

Tema 10.- Fundiciones

Aleaciones Férreas
(Base Fe)

Aleacionesno férreas
Aleaciones: Cu, Ni, Zn, Sn

Aceros

(0.05
Metales refractarios

Fundiciones

(2
Metales Preciosos
Aleaciones Ligeras

(elevadas propiedades específicas)
Al, Mg, Ti y Be
(aleantes>5% en peso)

Aceros de Alta Aleación (aceros inoxidables,
aceros de herramientas, superaleaciones)

Aceros al C
Aceros de Baja Aleación
Aceros de Baja Aleación y AltaResistencia (HSLA)

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Tema 10.- Fundiciones

Aleaciones Férreas
(Base Fe)

Aceros

(0.05
90% en peso de materiales metálicos

Fundiciones

(2
•
•
•
•
•

Fundición
Fundición
Fundición
Fundición
Fundición

blanca
gris
dúctil
maleable
atruchada

(aleantes>5% en peso)

Aceros de Alta Aleación (aceros inoxidables,
aceros de herramientas, superaleaciones)

Aceros al CAceros de Baja Aleación
Aceros de Baja Aleación y Alta Resistencia (HSLA)
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FUNDICIONES

Tema 10.- Fundiciones

SISTEMA FERREO TRADICIONAL

• Aleaciones Fe-C-Si (Mn (>1.5% en peso), P (>1.8% en peso: colabilidad) , S
(>0.3% en peso))
• Composición: 2.1-4.5 %C y hasta 3% Si (para controlar y favorecer la
formación de carburos)

Propiedades:

Se favorece la formación de C (grafito) frente alFe3C
(presencia de Si (
EVOLUCIÓN Diagrama de fase ESTABLE
•• EXCELENTES
EXCELENTES para
para MODEO
MODEO
(1150-1250ºC)< Tf (aceros)
•• ↓↓ T
Tfusión
fusión (1150-1250ºC)< Tf (aceros)
•• ↓↓ viscosidad
viscosidad (en
(en estado
estado líquido)
líquido)
•• ↓↓ contracción
contracción durante
durante la
la solidificación
solidificación
•No
•No forma
forma capas
capassuperficiales
superficiales durante
durante la
la colada
colada
•• ↓↓ resistencia
resistencia al
al impacto
impacto (↑↑%
(↑↑% de
de carbono-grafito)
carbono-grafito)
•• ↓↓ tenacidad
tenacidad yy ductilidad
ductilidad (+
(+ frágiles
frágiles que
que aceros)
aceros)
•• ↑↑ resistencia
resistencia aa compresión,
compresión, aa desgaste
desgaste
↑ aplicaciones ingenieriles
•• ↑↑ facilidad
facilidad dede mecanizado
mecanizado
•• ↓↓ coste
coste
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Fundiciones

Tema 10.- Fundiciones

En teoría son aleaciones férreas de cualquier %C, con la condición que la
solidificación se produzca por el diagrama estable (que aparezca grafito).
En la realidad, es muy complicado que aparezca grafito con menos del 2 %C.
Por tanto tendrán una composición entre el 2 y 6,67 %C, aunque en la práctica la mayoríade las fundiciones contienen entre el 3 y 4,5 % ( ó 2,75 - 3,5 %).
Las fundiciones de uso común funden a temperaturas entre los 1150ºC y los
1250ºC, mucho mas bajas que los aceros, por este motivo se moldean con tanta facilidad.
En la solidificación presentan mucha menor contracción que los aceros, con lo
que se pueden obtener piezas con gran precisión de formas y medidas.
Las fundiciones tienenpeor resistencia a la tracción que los aceros y son más
frágiles (por el grafito), pero en cambio tienen unas excelentes propiedades en cuanto a
resistencia a compresión, resistencia al desgaste, buena respuesta a la fricción y a
vibraciones y facilidad de mecanizado.

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