FUNDICIONES. Las fundiciones son aleaciones de hierro, también manganeso, fosforo y azufre. Las

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1 FUNDICIONES Las fundiciones son aleaciones de hierro, carbono y silicio que generalmente contienen también manganeso, fosforo y azufre. Las fundiciones, que son las más utilizadas en la práctica, aparecen durante la solidificación y posterior enfriamiento. Para la fabricación de piezas de fundición, se emplea generalmente como materia prima fundamental el arrabio o lingote de hierro y además se utilizan también chatarras de fundición.

2 Ventajas y Propiedades El empleo de fundición para la fabricación de piezas para usos diversos ofrece las siguientes ventajas. Son mas baratas que las piezas de acero Son mucho más fáciles de mecanizar que los aceros Fabricación de relativa facilidad de diversas dimensiones Resistencia a la compresión y la tracción. Buena absorción de vibraciones Su fabricación requiere menos precauciones que la del acero

3 CLASIFICACIÓN Las fundiciones que se obtienen en los hornos altos se pueden clasificar en los de acuerdo con la microestructura en tres grandes grupos: Fundiciones en las que todo el carbono se encuentra combinado formando cementita y al romperse presentan fractura de fundición blanca. Fundiciones en las que todo el carbono se encuentra libre, formando grafito. Fundiciones con parte de carbono se encuentra combinado formando cementita y parte libre en forma de grafito.(fundic. Grises, atruchadas, y perliticas)

4 Fundiciones Blancas Son aleaciones de hierro carbono y están constituidas fundamentalmente por perlita y cementita. Hipoeutécticas: en su microestructura se observan grupos de cristales negros derivados de la austenita primaria. Hipereutécticas: de poco interés industrial. Grandes masas de cementita primaria y agrupaciones de perlita y cementita derivadas de la ledeburita. Estas dos clases de fundiciones junto con las fundiciones blancas eutécticas presentan fracturas blancas y brillantes, y en general son duras, frágiles y de poca tenacidad.

5 Velocidad de enfriamiento Depende del espesor de las piezas, del molde utilizado, y es un factor decisivo en la calidad y microestructura de las fundiciones. Los enfriamientos rápidos producen fundiciones blancas, los lentos favorecen la producción de grafito, y por lo tanto dan como resultado fundiciones grises. La influencia de la velocidad de enfriamiento es tal que, con una misma composición, al variarse la misma se obtienen diferentes calidades, con distintas durezas y microestructuras.

6 Diagrama Hierro Carbono Metaestable Se lo señala al estudiar los aceros, y corresponde a las aleaciones hierro carbono de bajo contenido en silicio. En el enfriamiento de las fundiciones blancas, las transformaciones se realizan de acuerdo con el diagrama metaestable, y durante el enfriamiento la composición de la austenita sigue la línea CJ y al llegar al punto J, la austenita se transforma en perlita.

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8 Fundiciones Atruchadas En ciertos casos interesa fabricar piezas en las cuales toda la superficie o parte de ella sea extremadamente dura, con el fin de presentar una gran resistencia al desgaste, pero con un núcleo con la tenacidad de la fundición gris. Se emplean fundiciones grises, colocando enfriaderos metálicos en las partes del molde de arena que interesan endurecer. La parte en contacto con el metal constituirá una fundición blanca, y la parte enfriada en arena será gris. Las piezas así obtenidas se denominan de fundición atruchada o moteada.

9 Tratamientos Térmicos Se puede modificar la propiedad de la matriz, el estado de tensiones ypor lo tanto sus propiedades p mecánicas, a través de los siguientes procesos: Distencionado: calentamiento a temperatura inferior a la de la transformación de la perlita en austenita, manteniendo la pieza a temperatura durante un tiempo conveniente, que no afecte la estructura. Cuanto mas elevada sea la temperatura, la eliminación de las tensiones internas será mayor.

10 Tratamientos Térmicos Recocido: aumenta la maquinibilidad de las piezas. Se realiza a temperaturas tales que provocan modificaciones estructurales, produciéndose una disminución de la resistencia y dureza. Puede emplearse para la fundición tres tipos de recocidos, denominados bajo, medio y alto, en función del intervalo de temperaturas empleado: Bajo: de 700 a 760ºC Medio: 790 a 900ºC C Alto: 900 a 955ºC

11 Tratamientos Térmicos Temple y revenido: incrementa la resistencia mecánica, asícomo la dureza y la resistencia aldesgaste. El material debe calentarse a temperatura superior a la critica durante un tiempo que asegure el total calentamiento de toda la masa, enfriando posteriormente en agua, aceite u otro líquido refrigerante apropiado.

12 Características Generales Fluidez: Es la propiedad del metal líquido de correr y de llenar bien los moldes: en igualdad de temperatura, la fundición fosforosa es más fluida que la fundición con poco fósforo. Contracción: al solidificarse, el metal sufre una contracción, por ejemplo: en la fundición blanca la contracción es casi igual a la del acero (16 a 18 por 1000). La contracción varia también según los obstáculos mayores o menores que encuentra la colada en el molde.

13 Características Generales Resistencia i a la flexión: puesto que en la flexión las fibras del elemento quedan tensas en la parte convexa, y comprimidas id en la cóncava, la resistencia i a la flexión varia según la orientación de la sección. Resistencia i al choque: El choque y la resistencia i son solicitaciones dinámicas, y en su confrontación la fundición ió se comporta de un modo particular. Las fundiciones grises, no resisten bien los choques y son fá frágiles porque no sufren deformaciones plásticas. Las fundiciones de grafito nodular resisten bien, si los choques están dentro del límite de seguridad; las grises tienen un óptimo comportamiento, t por su propiedad d característica ti de amortiguar las vibraciones

14 Características Generales Dureza: La dureza de la fundición ió es elevada. La fundición gris tiene una dureza de 140 a 250 Brinell, se puede mecanizar fácilmente, porque la viruta se desprende mejor y por la presencia de grafito liberado, que lubrica el paso de la viruta sobre el corte de la herramienta. Las fundiciones i blancas tienen una dureza superior a 350 a 400 Brinell. Hasta cerca de 550 Brinell se pueden mecanizar con herramientas de carburo; más allá, requieren la muela de esmeril

15 Características Generales Resistencia química: la fundición tiene una discreta resistencia i química, es decir, a los ácidos, a los alcalinos, a las oxidaciones y al fuego. Por esto se hacen elementos para máquinas e instalaciones químicas y elementos para máquinas e instalaciones i térmicas ( parrillas, por ejemplo, calderas, etc.)