hierro gris
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HIERRO GRIS
Fundición II.Ing. Leonardo Juárez Tapia
Gabriela López Laguna
Fundición: Es el proceso de fabricación de piezas (en bruto), cuya materia prima son aleaciones metálicas y consistente en fundir la colada líquida del material en el molde, donde se solidifica. El proceso tradicional es la fundición en arena.
Las fundiciones tienen innumerables aplicaciones y sus ventajas más importantes son:
Más fáciles de mecanizar que los aceros. Se pueden fundir piezas de diferente
tamaño y complejidad. No se necesitan equipos ni hornos muy
costosos. Absorben bien las vibraciones mecánicas y
actúan como autolubricantes. Son resistentes al choque térmico, y tienen
buena resistencia al desgaste.
Los hierros grises se clasifican como sigue:
Hierro gris o hierro colado
Hierro nodular o dúctilHierros aleados
Hierro gris. Son aleaciones de hierro-carbono con características especificas en sus propiedades mecánicas y físicas.
HIERRO GRIS O HIERRO COLADO
CARACTERISTICAS
Las fundiciones o hierros fundidos son aleaciones hierro-carbono-silicio que típicamente contiene de 2% a 4% de C y de 0.5% a 3% de Si.
Contiene grafito en forma de hojuelas que causan baja resistencia y ductilidad, tienen alta resistencia a la compresión, buena maquinabilidad, resisten ala desgaste y a la fatiga térmica.
El grafito adopta la forma de numerosas laminillas curvadas, que son las que proporcionan a la fundición gris su característica fractura grisácea o negruzca.
X100 X200
Si la composición y la velocidad de enfriamiento son tales que la cementita eutectoide se grafitice presentará entonces una estructura totalmente ferrítica. Si se impide la grafitización de la cementita eutectoide, la matriz será totalmente perlítica.
CEMENTITA EUTECTOIDE(X100) MATRIZ PERLITA (X400)
La fundición gris constituida por mezcla de grafito y ferrita es la más blanda y la que menor resistencia mecánica presenta; la resistencia a la tracción y la dureza aumentan con la cantidad de carbono combinada que existe
Las fundiciones contienen fósforo (se obtiene del mineral de hierro [0.10-0.90%]) y se combina con el hierro formando fosfuro de hierro (Fe3P). Que forma un eutéctico con la cementita y la austenita (perlita a temperatura ambiente): esteadita.
PERLITA LAMINAR CON ESTEADITA
La esteadita, por sus propiedades físicas, debe controlarse con todo cuidado para obtener unas características mecánicas óptimas.
HIERRO NODULAR
El hierro dúctil o nodular se obtiene mediante la introducción controlada de Mg en el hierro fundido, y bajas proporciones de azufre y fósforo. El carbono se deposita en la matriz ferrítica en forma de esferas. El resultado de cambio de estructura, es un hierro mucho más fuerte, resistente y elástico.
CARACTERISTICAS
Resistencia a la compresiónAptitud al moldeoResistencia a la abrasión MaquinabilidadResistencia a la fatiga
La fundición nodular se diferencia de la fundición maleable en que normalmente se obtiene directamente en bruto de colada sin necesidad de tratamiento térmico posterior.
El contenido total de carbono de la fundición nodular es igual al de la fundición gris.
X100
Sus aplicaciones incluyen componentes de maquinaria que requieren alta resistencia mecánica y buena resistencia al desgaste
Las fundiciones nodulares perlíticas presentan mayor resistencia pero menor ductilidad y maquinabilidad que las fundiciones nodulares ferríticas.
La clasificación de la fundición nodular teniendo en cuenta sus características mecánicas de acuerdo con la norma ASTM A-536.
HIERRO BLANCO
Posee menor contenido de carbono y silicio que la fundición gris
Se forma mediante un enfriamiento más rápido del metal fundido después de haberlo vaciado
El carbono permanezca combinado químicamente con el hierro en forma de cementita Fe3C
Hierro Blanco Norma ASTM ( A 532-75) clase 1
La fundición blanca es dura y frágil, y su resistencia al desgaste es excelente, estas propiedades de la fundición blanca la hacen adaptable para aplicaciones donde se requiere resistencia al desgaste, por ejemplo las zapatas para freno de ferrocarril, los blindajes para molino, etc.
X100X400
FUNDICIÓN BLANCA
HIERRO MALEABLE
Los hierros maleables son tipos especiales de hierros producidos por el tratamiento térmico de la fundición blanca.
MALEABLE FERRITICA
UNIDADES DE FUSIÓN
Las unidades de fusión llamados generalmente “hornos”, son en realidad reactores piro metalúrgicos, y se define como un equipo diseñado para que se efectúe dentro de él un cierto tipo de reacción o un cierto proceso unitario.
HORNO DE CUBILOTE
HORNO DE CUBILOTE
Es el horno más utilizado para la fusión de hierro gris
El cubilote es un tipo de horno de torre vertical, que consiste de una coraza cilíndrica de acero revestida con materiales refractarios y equipados con una caja de viento y toberas para la admisión de aire. En un nivel superior tiene una puerta de carga para la introducción de los materiales de fusión y de combustible. Cerca del fondo tiene orificios y canales para extraer el metal fundido y la escoria.
ALIMENTACIÓN DE HORNO DE FUSIÓN
Un reactor es alimentado con materia prima (lingotes, chatarras, menas, coque, hierro, aire), energía mecánica y eléctrica.