Tratamiento termico de fundicion blanca

INFORME LABORATORIO N° 1

TRATAMIENTO TERMICO DE LA FUNDICION BLANCA

I. INTRODUCCION

Se conoce como tratamiento térmico el proceso al que se someten los metales con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la tenacidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierroy carbono.

II. OBJETIVOS

Preparar una fundición maleable a corazón negro

III. MARCO TEORICO

Fundición blanca
Las fundiciones blancas no contienen grafito libre, en cambio todo el carbono se presenta combinado como Fe2C. Sus características son:
- Excepcional dureza y resistencia a la abrasión
- Gran rigidez y fragilidad
- Pobre resistencia al choque
- Dificultad paralograr uniformidad de estructura metalográfica según el espesor Desde el estado liquido, se forman cristales de austenita que disuelven cada vez mas carbono hasta llegar a la temperatura eutéctica, en donde el liquido remanente
reacciona para formar el eutéctico ledeburita y cementita. Como la reacción ocurre a alta temperatura (1100`C) la ledeburita aparece como una mezcla gruesa.
Al bajar latemperatura, la austenita segrega carbono porque baja la solubilidad, de
manera que da lugar a la precipitación de cementita proeutectoide mayormente sobre la cementita ya presente.
A la temperatura eutectoide (723`C), la austenita con 0,8% de carbono se transforma en perlita por la reacción eutectoide.
La estructura típica de una fundición blanca consiste en dendritas de austerita transformada(perlita) rodeadas de una red interdendrítica de cementita.
La cementita es un compuesto intermetálico duro y frágil que forma una red interdendrítica. Esta característica hace a la fundición blanca muy dura y resistente al desgaste pero frágil y difícil de maquinar. Su aplicación esta en aquellos lugares donde la resistencia a la abrasión y desgaste es lo mas importante ya que no admite ningunadeformación. sus propiedades mecánicas son las siguientes:
- Dureza Brinell entre 375 y 600
- Resistencia a la tracción entre 130 y 500 MPa
- Resistencia a la compresión entre 1,4 y 1,7 GPa.

Fundición maleable
Las piezas se cuelan en fundición blanca y subsecuentemente se les realiza un tratamiento térmico destinado a descomponer la cementita para producir la segregación de nódulos de grafitoirregular. Se distinguen dos clases:

Maleable de corazón blanco
Que consiste en un proceso de decarburación acentuado

Maleable americana o de corazón negro (Black-heart):
Se basa en la descomposición total o parcial de la cementita. El proceso se realiza calentando la pieza obtenida en fundición blanca recubierta de un material neutro a una temperatura de unos 850-900ºC durante unos 6 días.Estas fundiciones presentan una microestructura de nódulos de grafito sobre matriz ferrítica.
Ferríticas o perlíticas, donde se precipita grafito en forma de nódulos. Las diversas
estructuras obtenidas, le otorgan las siguientes características:
- Excelente resistencia a la tracción
- Ductilidad y resistencia al choque
- Buena colabilidad

Ferrítica
La cementita es una fase meta estable,de manera que bajo condiciones particulares, hay una tendencia de la misma a descomponerse en Hierro y carbono. Esta reacción es favorecida por la temperatura, la presencia de impurezas no metálicas y de elementos grafitizantes.
La maleabilización consiste en convertir todo el carburo presente en la fundición blanca en carbono revenido en forma irregular (grafito y ferrita). El proceso requiere de2 etapas de recocido:
En la primer etapa, la fundición blanca se recalienta a una temperatura entre 900 y 950°C. Durante el calentamiento, la perlita se convierte en austenita, la que a su vez disuelve parte de la cementita.
El proceso de maleabilización comienza cuando el carbono se segrega de la austerita saturada como grafito libre. Este proceso se forma a partir de núcleos que van...