procedimiento y parametros de fundición de un porta rodillo y lengua

Ciudad Guayana 09 de agosto del 2010

Universidad Nacional Experimental

“Antonio José de Sucre”

Vice-Rectorado Puerto Ordaz

Cátedra: Fundición

Puerto Ordaz - Edo Bolivar

Profesor: Ing. Enrique Arteaga Autor:

Claro Franklin CI 19159587

Proyecto de Fundición 2010

2 Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”

ÍNDICE

Pag

-Caracterización de la pieza……..………………………………………………………. 3

- Composición química………………………………………………………………. 4

- Diseño del modelo y caja de macho……………………………………………………..

4

-Cálculos de volumen y masa……………………………………………………………. 11

-Determinación del tipo de modelo a usar……………………………………………….

12

-Parámetros para la fusión y colada de la pieza…………………………………………

17

- Sistema de alimentación y colada………………………………………………………

22

- Método y secuencia de acabado, mecanizado, tratamiento térmico y calidad…………. 33

Bibliografía 34



Caracterización de la pieza

Nombre: Porta rodillo y lengua

Aplicación o uso, condiciones de trabajo: esta pieza es usada para portar los rodillos

para laminación. El material debe tener buena resistencia y tenacidad para absorber energía.

No debe ser muy duro ya que correrá el riesgo de agrietarse.

Tipificación del material: norma Aq45 equivalente a ASTM A53 y a la API 5L,

acero al carbono con 45 Kg/mm2 de resistencia.

El acero al carbono, constituye el principal producto de los aceros que se producen,

estimando que un 90% de la producción total producida mundialmente corresponde a

aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. Estos aceros son también conocidos

como aceros de construcción, La composición química de los aceros al carbono es

compleja, además del hierro y el carbono que generalmente no supera el 1%, hay en la

aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso, y

hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente azufre,

fósforo, oxígeno, hidrógeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su

resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la

tenacidad y la ductilidad.

De acuerdo con las propiedades mecánicas, se establecen una serie de grupos de

aceros ordenados por su resistencia a la tracción. Popularmente son conocidos estos aceros

como: Acero extrasuave, suave, semisuave, semiduro y duro

En este caso trabajaremos con un acero al bajo carbono Aq45 (45Kg/mm2) de

resistencia también llamados aceros suaves:

Acero suave: El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia mecánica

de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160 HB. Se puede soldar con una técnica

adecuada. es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión.

Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío,

embutición, plegado, herrajes, etc



Composición química:

%C %Mn %P %S %Cu %Ni %Cr %Mo %V

0,30 1,20 0,05 0,045 0,40 0,40 O,40 0,15 0,08

Diseño del modelo y caja de macho

Figura 1: Plano de la pieza



Figura 2: Isometría de la Pieza



Figura 3: Vistas e isometría del macho principal.

Figura 4: Isometría y vista del macho cilíndrico



Figura 5: Isometría y vistas del modelo



Figura 6: Línea de partición del modelo

Cálculos de sobre medidas del modelo

Nota: para facilitar el moldeo del modelo, se usara la técnica de despieces especiales. El

siguiente cuadro muestra las sobremedidas correspondientes al modelo sin la sección de

despiece. El cuadro siguiente muestra las sobremedidas de la sección que quedara en el

molde y será retirada luego que se retire el modelo.

Cota (mm) Sobre medida (mm)

Nombre Valor Contracción

(1,8%)

Mecanizado Conicidad

(madera)

Final

A 300 2*5,40=10,8 - - 310,8

B 11 2*0,20=0,40 - - 11,40

C 41 2*0,74=1,48 - - 42,48

D 96 2*1,73=3,46 - - 99,46

E 41 2*0,74=1,48 - - 42,48

F 111 2*2,00=4,00 - - 115

H 81 2*1,46=2,92 - - 83,92

I 73 2*1,31=2,63 - - 75,63

J 110 2*1,98=3,96 - 2*130*tg(1°)

K 79 2*1,42=2,84 - -

L 122 2,20=4,40 - 2*230*tg(1°)

M 100 2*1,80=3,6 - - 103,6

N 520 9,36 - - 529,36

Ñ 634 11,41 - - 645,41

O 636 11,45 - 2*311*tg(1°)

P 490 8,82 - - 498,82



Q 520 9,36 - - 529,36

R 796 14,33 - - 810,33

S 50 2*0,90=1,80 - - 51,80

T 455 8,19 - - 463,19

X 130 2*2,34=4,68 - - 134,68

W 200 2*3,60=7,3 2*3,5=7,0 - 214,3

Z 305 2*5,49=10,98 - - 315,98

a 150 2*2,70=5,40 - - 155,40

b 215 2*3,87=7,74 - - 222,74

c 150 2*2,70=5,40 2*3,5=7,0 - 162,40

d 80 2*1,44=2,88 2*3,5=7,0 - 89,88

e 80 2*1,44=2,88 2*3,5=7,0 - 89,88

Øa 80 2*1,44=2,88 2*3,5=7,0 - 89,88

f 40 2*0,72=1,44 2*3,5=7,0 - 48,44

g 40 2*0,72=1,44 2*3,5=7,0 - 48,44

h 105 2*1,89=3,78 - - 108,78

i 165 2*2,97=5,94 - - 170,94

j 70 2*1,26=2,52 - - 72,52

k 215 2*3,87=7,74 - - 222,74

Øb 120 2*2,16=4,32 - - 124,32

Øc 80 2*1,44=2,88 2*3,5=7,0 - 89,88

l 20 2*0,36=0,72 2*3,5=7,0 - 27,72

m 20 2*0,36=0,72 2*3,5=7,0 - 27,72

n 20 2*0,36=0,72 2*3,5=7,0 - 27,72

ñ 5 2*0,09=0,18 2*3,5=7,0 - 12,18

o 130 2*2,34=4,68 - - 134,68

Sobre medida de la sección de despiece

Cota (mm) Sobre medida (mm)

Nombre Valor Contracción

(1,8%)

Mecanizad

o

Conicidad

(madera)

Final

A 80 1,44*2=2,88 2*2=4 - 86,88

B 81 1,458*2=2,916 2*3,5=7,0 - 83,916

C 41 0,738 - 2*81*tg(1,3°)=3,68 45,418

D 41 0,738 - 2*81*tg(1,3°)=3,68 45,418

E 80 1,44*2=2,88 2*2=4 - 86,88

F 81 1,458*2=2,916 2*3,5=7,0 - 83,916

G 41 0,738 - 2*81*tg(1,3°)=3,68 45,418

H 41 0,738 - 2*81*tg(1,3°)=3,68 45,418



Sección de despiece

Cálculos de volumen y masa

Volumen

Sección A

VA= 280x200x260mm3=14560000mm

3=14,56dm

3

Sección B

VB= 305x300x78mm3 –

(20x40x200mm3+15x40x200mm

3

+80x20x150mm3+π(40)

2x20/2mm

3))

VB= 7137000mm3- 330206,48mm

3

VB= 6806793,52mm3

VB=6,81dm3



Sección C

VC= 2x41x80x305mm3= 2000800mm

3

VC=2,001dm3

Sección D

VD= (98,85x75/2)x110mm3= 497756,25mm

3

VD=0,50dm3

Sección E

VE= πx(60-40)2x79mm

3 +

((260,49x120)x172,44/2)x79mm3 –

πx(60)2x79mm

3=1900939,12mm

3

VE= 1,90dm3



VT= 2x(VA + VB + VC + VD + VE)

VT= 2x (14,56dm3

+ 6,81dm3

+ 2,001dm3

+ 0,50dm3 + 1,90dm

3)

VT=51,54 dm3

Masa

Densidad del acero: 7.850 kg/m³

Determinación del tipo de modelo a usar

Moldeo de arena en verde

Se denomina así porque el elemento fundamental es la arena que se encuentra

aglomerada con arcilla humedecida. Estas mezclas principalmente están constituidas por

arenas de sílice a las que se les añade bentonita y agua con el fin de que la mezcla sea lo

suficiente débil como para fluir y adaptase rígidamente al modelo y lo bastante fuerte como

para mantener su forma durante el desmoldeo y posterior colada



Caja superior e inferior de un molde

Las partes del molde, que habitualmente son dos por lo que se les denomina

semimoldes, se obtienen compactando el material de moldeo alrededor de un modelo.

La compactación puede ser manual (apisonado) o mecánica mediante moldeadoras

(por sacudidas, prensado, vibración, vacío, de aire comprimido, etc.), (figura 25). La pieza

permanece en el molde tras la colada hasta alcanzar la temperatura de desmoldeo que

habitualmente viene definida más por características de la planta que por consideraciones

de tipo metalúrgico.

La destrucción del molde propiciada por el desmoldeo, genera gran cantidad de

arena, ante la imposibilidad de desprenderse de estas cantidades importantes de arena

usada, tanto por los motivos operativos como económicos, la mayor parte de ella se somete

a un tratamiento de acondicionamiento y se reutiliza en la fabricación de nuevos moldes,

con lo cual la arena se encuentra en un circuito cerrado al que se va añadiendo arena nueva

de forma progresiva.

Características del material base y aglutinante

Material base: El material base es arena de sílice, la cual no debe presentar ningún

componente de reacción ácida o básica, ya que esto supondría una dificultad en el



mecanismo de aglutinación. Igualmente, la presencia de óxidos metálicos en la arena puede

inutilizar el proceso.

La arena de sílice se encuentra en muchos depósitos naturales, y es adecuada para

propósitos de moldeo por que puede resistir altas temperaturas sin descomponerse. Esta

arena es de bajo costo, tiene gran duración y se consigue en una gran variedad de tamaño y

formas de grano. Además no es un producto toxico ni peligroso, por lo tanto los riesgos

laborales son prácticamente nulos. Por otra parte, tiene una alta relación de expansión

cuando está sometida al calor y tiene cierta tendencia a fusionarse con el metal.

Aglutinante: El aglutinante será la Bentonita. La bentonita es el nombre comercial

de la arcilla formada principalmente por filosilicatos de la familia de montmorillonitas

(esméctitas) Las esmécticas son filosilicatos con estructura 2:1, presentando una gran

diversidad composicional. Se trata, además, del único grupo de filosilicatos que aparece

únicamente en las fracciones finas (< 2 μm).

Como en el resto de los filosilicatos, su estructura se basa en el apilamiento de

planos de iones oxígeno e hidroxilos. Los oxígenos se unen formando capas de extensión

infinita con coordinación tetraédrica. En el interior de los tetraedros se alojan cationes Si4+.

Los hidroxilos forman capas con coordinación octaédrica

Los tres tipos de arcilla mayormente utilizados en la fundición, se encuentran en

depósitos naturales y son: bentonita occidental (soda Montmorillonite), bentonita del sur

(calcio Montmorillonite) y arcilla refractaria (kaolinite). Todas estas arcillas exhiben la

misma clase de estructura básica, de modo tal que cuando se reducen a sus partículas

individuales más pequeñas tienen la apariencia de platillos planos u hojas. Un gramo de

arcilla, cuando se separa en granos individuales, tiene un área de superficie de 800 metros

cuadrados.

Algunas aplicaciones industriales de las bentonitas. Las bentonitas tienen unas

propiedades tales que hacen que sus usos sean muy amplios y diversos. Según Kendal

(1996) las aplicaciones industriales más importantes son:

Como aglomerante en arenas de fundición.



Peletización de menas.

Lodos de perforación.

Alimentación animal.

Absorbentes.

La cantidad de bentonita adicionada a la arena de moldeo está en función, no solo

de las características específicas de la arena y las bentonitas empleadas, sino también de las

exigencias relativas a la resistencia y a la permeabilidad a los gases planteados al molde.

Cantidad o porcentaje a usar en la mezcla

La arena verde normalmente está compuesta de arena, arcilla, material carbonoso, y agua.

Elementos de la mezcla Composición en la mezcla (%)

Arena 85 a 95%

Mezcla se arcilla 4 a 10%

Materiales carbonosos 2 a 10%

Agua 2 a 5%

Tiempo de la mezcla

Según la experiencia de laboratorio, el tiempo de mezclado será de 15 a 30 min para

asegurar la homogenización total de la arena con el material aglutinante, es este caso,

bentonita.

El proceso de mezclado puede realizarse en mezcladores de tipo bath o en

mezcladores continuos.

Procedimientos para preparar el molde

El proceso de fundición en arena empieza con la elaboración del patrón o modelo.

Se coloca arena alrededor del modelo para hacer un molde. Los moldes generalmente se

elaboran en dos mitades de tal manera que el patrón pueda ser retirado fácilmente. Cuando

se vuelven a ensamblar las dos mitades, queda una cavidad dentro del molde con la forma

del patrón.



Los machos se hacen de arena y aglomerante; deben ser lo suficientemente

resistentes para insertarlos en un molde. Los machos dan forma a las superficies interiores

de una pieza moldeada que no pueden ser formadas por la superficie de la cavidad del

molde.

El fabricante de patrones entrega cajas de machos que son llenadas con arena

especialmente aglomerada para producir machos con dimensiones precisas. Los machos se

colocan en el molde y éste se cierra. A continuación, se vierte metal fundido en la cavidad

del molde y se le deja solidificar dentro del espacio vacío definido por el molde de arena y

los machos.

Recubrimientos para preparar el molde

Se utilizara una pintura refractaria con base de grafito por las facilidades del grafito antes

las exigencias mecánicas y térmicas de los metales en estado líquido; y que combinados

con materiales de alta resistencia refractaria, controlados y equilibradamente formulados

adquieren muy buenas propiedades.

Permeabilidad, resistencia y dureza del molde

La permeabilidad es la propiedad de la mezcla para permitir el paso de los gases y vapor de

agua y el aire contenido en la cavidad. En casos donde la permeabilidad gaseosa del molde

no es suficiente, los gases no salen rápidamente a través de las paredes del molde y forman

en el metal sopladuras. La permeabilidad para 5% de bentonita con 3% de humedad es de

279 pulg2.

Con respecto a la resistencia mecánica, define si el molde y el macho resistirán a las cargas

originadas por su elaboración y llenado. La resistencia mecánica de esta arena en verde es

de 6,70 Lb/pulg2.

Se tiene que una deficiencia en la permeabilidad produce sopladura pero un exceso produce

acabados superficiales defectuosos.



Parámetros para la fusión y colada de la pieza

Tipo de hornos para la fusión de la aleación.

El horno que se usara para la fusión de la aleación que se trabaja será un horno

eléctrico de inducción, donde el calor es generado por calentamiento mediante la inducción

eléctrica de un medio conductivo (un metal) en un crisol alrededor del cual se encuentran

enrolladas bobinas magnéticas, donde el calor se transmite sin recurrir al contacto directo.

La ventaja del horno de inducción es que es limpio, eficiente desde el punto de vista

energético, y es un proceso de fundición de metales más controlable que la mayoría de los

demás métodos de fundición de metales. El rango de capacidades de los hornos de

inducción abarca desde menos de un kilogramo hasta cien toneladas. Para este caso, se

usara un horno de 2 toneladas para asegurar la fundición de dos piezas por colada.

La intensidad de las corrientes inducidas es función de la potencia de la bobina, que

a su vez es proporcional al volumen de material a ser fundido. La frecuencia de

alimentación de la bobina es uno de los parámetros importantes de los hornos a inducción,

cuya definición está íntimamente ligada a la aplicación del horno.

El rango de frecuencias de operación va desde la frecuencia de red (50 ó 60 Hz)

hasta los 10 KHz, en función del metal que se quiere fundir, la capacidad del horno y la

velocidad de fundición es más rápida, siendo utilizados generalmente en la fundición de

aceros.



Cantidad de Energía Requerida

Acero Aq45

Temperatura

de fusión

(°C)

Calor

Específico

(Kcal/Kg°C)

Calor

Latente

(Kcal/Kg)

Temperatura

Ambiente

(°C)

Cantidad de

Material (kg)

1550 0,12 50 33 1000

Calor de Calentamiento

Calor de Fusión

Calor Total

Equivalente a 260,09 KW.

Tipo de Refractario

Algunos trabajos en hornos de inducción requieren materiales refractarios hechos a

medida. Los procesos de fusión continua (24h) en hornos de inducción de media frecuencia

a alta potencia requieren refractarios térmicamente estables. En estos casos se requiere un

refractario basado en sílice fundida

Tomando en cuenta que su temperatura de fusión se encuentra alrededor de 1700°C

que es superior a la temperatura de colada de 1674°C aproximadamente. Es de comentar,



que el refractario no será aplicado en toda el área del horno de inducción, ya que este posee

paneles refrigerados donde no es necesario su uso. De esta forma, el refractario estará

ubicado en la tapa y los lugares sin paneles.

Patrón de carga a partir de disponibilidad de materia prima

Como materia prima para la alimentación del horno se tomara:

Material de retorno, de las piezas con defectos y que no cumplen con los parámetros

de calidad, esta posee la misma composición de la aleación.

Chatarra de acero de baja aleación 4118 y 1340. El primero por su contenido de

elementos como el cromo y manganeso que le añaden cantidades importantes al

baño de estos elementos; el segundo gracias a la cantidad de carbono que

combinación con el acero 4110 hacen que no se requiera grafito en el proceso.

Para el ajuste se utilizara:

Ferroaleaciones, para ajustar los elementos como el V, Mn, Cr etc y lograr la

composición química requerida.

Elemento de alta pureza, este caso cobre.



Balance de carga. Cálculos basados en una tonelada de material

Carbono Manganeso Cromo Molibdeno Fosforo Vanadio Niquel Cobre

Cantidad

(Kg) Rendimiento

Peso

Real % Kg % Kg % Kg % Kg % Kg % Kg % Kg % Kg

Requerimiento 1000 0,3 3 1,20 12 0,40 4 0,15 1,5 0,05 0,50 0,08 0,80 0,4 4,00 0,4 4,00

Chatarra 4118 400 0,98 392 0,18 0,7 0,5 1,96 0,6 2,35 0,08 0,31 0,038 0,15

Chatarra 1340 300 0,98 294 0,38 1,1 1,5 4,41 0,00 0,09 0,26 0,038 0,11

Material de

retorno 400 0,98 392 0,3 1,2 1,20 4,70 0,40 1,57 0,15 0,59 0,05 0,196 0,08 0,314 0,4 1,57 0,4 1,57

Subtotal 1470 3 11,07 3,92 1,17 0,46 0,31 1,57 1,57

Ajuste 0 0,926 0,08 0,334 0,04 0,49 2,43 2,43

Adicion

(Ferroaleantes)

Grafito 0,00 0,9 97 0

Fe-Mn 1,57 0,95 62 0,926

Fe-Cr 0,11 0,95 75 0,08

Fe-Mo 0,47 0,95 75 0,334

Fe-V 0,68 0,95 75 0,49

Cobre puro 2,61 0,95

Fe-Ni 3,41 0,95 75 2,43 98 2,43

Total 6,25 1493 0,3 3 1,2 12 0,40 4 0,15 1,50 0,05 0,35 0,08 0,80 0,4 4,00 0,4 4,00



Procedimiento de Carga y Colada

Toma de Muestra

El proceso de fusión comienza con la carga de chatarra correspondiente al horno y

el posterior encendido durante unos 15 minutos; después de cargar más chatarra y llevar el

horno a la temperatura estipulada alcanzando los 260,09 KW, se realiza una primera toma

de muestra y se baja la potencia del horno para evitar la oxidación del baño,

recalentamiento del baño, el ataque al revestimiento del horno por parte del baño (sobre

todo cuando el material que se está fundiendo es de alto cromo) y ahorrar energía.

Se añaden las ferroaleaciones en las cantidades calculadas en el balance de carga.

Después de añadir las ferroaleaciones se hace otra toma de muestra para verificar los

porcentajes de elementos aleantes exigidos. El proceso de fusión se realiza

aproximadamente en una hora.

La última toma de muestra se realiza antes de sangrar la colada, donde se examina la

composición del acero que debe estar entre los rangos exigidos.

Temperatura de Colada en el horno y molde

Para garantizar que la colada sea efectiva, y que el material no solidifique durante el

proceso de colada se debe sobrecalentar el material de acuerdo con la siguiente ecuación:

La temperatura de fusión de un acero al 0,30% de carbono es calculado según el

diagrama hierro cementita. La temperatura corresponde a aproximadamente unos 1545°C.

La temperatura de colada, será entonces, 1668,6°C, y será medida mediante termocuplas o

pirómetros ópticos.

El molde debe ser precalentado durante unos minutos antes de realizar la colada, de

esta forma se evita un choque térmico brusco entre las paredes del molde y el metal liquido.

Esto garantiza una buena distribución entre las zonas de solidificación del material, que



tienen gran influencia en las propiedades finales. Las zonas son: zona chi, zona de grano

laminar y zona de grano equiaxial.

Sistema de alimentación y colada

Calculo de modulo de solidificación

Los cálculos son hechos en base a la mitad de la pieza, ya que existe isometría.

Sección A: Barra rectángula

Sección B: Placa; se cumple que 305/78= 3,91



Sección C: placa, igual para ambas.

Sección D:



Sección E:Placa, 260,79/79=3,30

De los cálculos anteriores se concluye que:

Abra mazarota en la sección A (mayor modulo de solidificación), que alimentara a

la secciones D y E, ya que existe comunicación entre sí.

La sección B con un modulo de 3,9cm tendrá mazarota, alimentando así a las

secciones C que poseen un modulo de 2,05cm

Las secciones A, D y E no poseen comunicación con las secciones B y C.



Tiempo de solidificación

tsolid≈40min

Tamaño de mazarota

Modulo de mazarota

Mazarotas ubicadas en la sección A:

Mazarotas ubicadas en la sección B

Diámetro de mazarota (cilíndrica)

Sección A:



Sección B:

Altura de mazarota

Sección A:

Sección B:

Volumen total de mazarotaje

Sección A:

Sección B:

Volumen de mazarota requerido: primeramente se debe calcular el porcentaje de

rechupe en función de la composición química del acero con que se está trabajando.

Porcentaje de rechupe (colada a 1668,03°C):

Volumen de mazarota requerido:



Sección A: Volumen de las secciones de pieza a alimentar

Sección B: Volumen 8,81dm3

Ubicación de mazarotas

Cantidad de mazarotas por sección en función del volumen:

Sección A:

Sección B:

Cantidad de mazarota en función de la distancia de alimentación

Radio de acción

Sección A: Barra con efecto de enfriamiento entre los extremos y mazarota

intermedia.



Donde T representa el espesor en centímetros, así:

Sección B: Placa con efecto de enfriamiento entre los extremos y mazarota

intermedia.

De esta forma, el número de mazarotas en función de la distancia de alimentación estará

dado por la siguiente ecuación:



Además,

Sección A:

Sección B:



Altura del canal de descenso (H):

Volumen total de la fundición:

Total

Masa total:

Secciones de los canales de descenso, principal y entrada

Tiempo optimo de llenado

Para calcular el tiempo de llenado se usara la ecuación postulada por Heiner Loper-

Roshental, la cual es aplicable para piezas mayores a 1000 lb:

Donde:

W: masa en libras. (2581lbs)

K: coeficiente dependiente de la masa (para este caso corresponde a 1,18)



Así el tiempo óptimo será:

Velocidad de colada

Derivada de la ecuación de Bernoulli con respecto a la conservación del flujo se tiene la

siguiente ecuación:

Donde:

v= velocidad de colada (cm/seg)

g=gravedad

H= altura del canal de descenso (pieza y mazarota)

Área de la sección del canal de entrada, principal y de descenso.

Canal de entrada

Sustituyendo con los valores correspondientes obtendremos el área del canal de

entrada:



Utilizando una sección rectangular para este canal, tenemos:

Nota: el parámetro a-b es opcional

Canal principal

Utilizando una sección cuadrada para el canal principal, tenemos:

=2,98cm

Canal de descenso



Utilizando un canal cilíndrico para el canal de descenso, tenemos:

Método y secuencia de:

Acabado

Una vez fuera de los moldes, la pieza debe ser separada y limpiada de la arena que

puede quedar sobre el material procedente del molde y machos. Esto se puede hacer

golpeando la caja de moldeo o mediante una mesa vibratoria.

La pieza tiene las mazarotas y canales de descenso como parte de ella, y se deben

remover del sistema. Para ello se puede usar un soplete que permitirá realizar los cortes

necesarios gracias a su alto potencial calórico.

Luego se somete a la pieza a una limpieza por chorro de arena tipo cuarzosa , con

una presión de aire de 6Kg/cm2 para lograr eliminar eficazmente toda adherencia, hasta el

punto de hacer brillante la superficie de las piezas. El uso de este sistema presenta 2

ventajas importantes como lo son:

Ventajas técnicas: limpieza perfecta y buena presentación de las piezas

Ventaja económica: ahorro de mano de obra

Por ser un acero al bajo carbono, no se requiere un tratamiento térmico previo al

mecanizado a diferencia de algunas fundiciones que necesitan un tratamiento de ablandado

para disminuir la dureza y poder mecanizar.



Mecanizado

Es necesario un mecanizado en la pieza para rectificar algunas superficies y

perfeccionar los agujeros que conforman la pieza. Para esto se usara torno y rectificadora.

El rectificado es un mecanizado que se realiza para garantizar precisión y pulimento

donde las superficies a la cual se aplican resultan con una considerable forma dimensional

lisa y pulida

Tratamientos térmicos: norma API 5L

Las estructuras fundidas, muy a menudo suelen ser de grano grueso y la fase sobrante, por

ejemplo, la ferrita en el acero de bajo carbono y la cementita secundaria en los de alto

carbono, se distribuyen en granos, formando la armazón alrededor de la cual se solidifica la

masa restante. Tal estructura se denomina de Widmastatten y tiene una tenacidad menor en

comparación con la estructura normal. Para remediar esto se puede aplicar dos

tramamientos:

Normalizado

Es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acero una estructura y unas

características tecnológicas que se consideran el estado natural o inicial del material que fue

sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos defectuosos. Se hace como

preparación de la pieza para el temple.

El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centígrados por encima

de la temperatura crítica superior, tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros

hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la

transformación completa en austenita. A continuación se deja enfriar en aire tranquilo,

obteniéndose una estructura uniforme.

Con esto se consigue una estructura perlítica con el grano más fino y más uniforme que la

estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero más tenaz.

Recocido

- Recocido de regeneración o total: regenerar estructura. Consiste en calentar

el acero a una temperatura entre 30 °C y 50 °C superior a la crítica,

http://es.wikipedia.org/wiki/Austenita



mantener la temperatura durante un tiempo y dejarlo enfriar lentamente con

objeto de conseguir un grano fino. En general se deja enfriar dentro del

mismo horno y se consiguen estructuras con grandes masas de perlitas

rodeadas de ferrita o cementita.

- Recocido contra acritud: Se hace en los materiales laminados o perfilados en

frío, para quitarles la acritud y aumentar su tenacidad y favorecer la

formación de cristales. Es un tratamiento similar al anterior pero realizado a

temperatura inferior a aquel.

Ensayos de control de calidad

Primero se realiza un ensayo visual de toda la pieza, ya que es un ensayo rápido, fácil y

muy económico que permitirá evaluar la integridad de la pieza, la rugosidad y la tolerancia

La inspección visual es una herramienta de vital importancia en la obtención de resultados

satisfactorios desde el punto de vista productivo y de de calidad en los proyectos. Enfocada

y utilizada correctamente la inspección visual tiene elevadas posibilidades de detectar y

corregir diversos inconvenientes de manera oportuna evitando los elevados gastos en

tiempo y dinero que ellos hubieran ocasionado en el desarrollo del proyecto además de

presentar las siguientes ventajas.

Pruebas de composición química: el acero manufacturado debe cumplir con la

composición química requerida al inicio.

Pruebas mecánicas de tensión: tención longitudinal, tensión transversal.

Ensayo charpy. Para determinar la tenacidad.

Mediante microscopia óptica se puede corroborar también la microestructura final de la

aleación.

En lo que se refiere al control dimensional este debe realizarse por especialistas con el

uso de instrumentos tradicionales como el vernier y el tornillo micrométrico.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cementita



BIBLIOGRAFÍA

Trabajo de ascenso “Diseño de fundición de piezas ferrosas” Autor: Enrique Arteaga

“Tecnologías de Fabricación” Miguel Moro Vallina

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmico

Norma ASTM A53 2.003

Norma API 5L

procedimiento y parametros de fundición de un porta rodillo y lengua

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