FUNDICIÓN NODULAR

• GUEVARA MAYTA, MIGUEL• PAREDES VALDIVIA, YORMAN

Este tipo de fundición se caracteriza porque en ella el grafito aparece en forma de esferas minúsculas y así la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar, esto da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris ordinaria.

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 carbono libre puede ser endurecido selectivamente por temple a la llama, inducción, método láser o haz de electrones.

De este modo, un recosido de 3 horas a 650ºC puede otorgar tenacidad a las bajas temperaturas. También se puede al realizar un austemperado para obtener una fundición ADI, la cual posee un alto límite de fluencia, gran resistencia a la fatiga, alta tenacidad y excelente resistencia al desgaste.

Por último, el contenido del grafito proporciona características de lubricación en engranajes móviles debido a su bajo coeficiente de fricción. Las cajas de engranajes pueden funcionar con mayor eficiencia si están fabricadas con fundición nodular.

PROCESAMIENTO DE LA FUNCICION NODULAR EN EL HORNO

La fundición nodular se fabrica tratando el  hierro liquido bajo en azufre (<0,02%  en  peso) en cuchara, con un aditivo que  contiene magnesio (0,04 a 0,06% en peso)  para luego ser inoculado usando una aleación de silicio minutos antes de ser vertido.

COMO CREAR GRAFITO  ESFEROIDAL

Desulfurización:

 El azufre provoca que el grafito crezca en forma de hojuelas, al fundir en hornos que en la fusión eliminen el azufre del hierro.

Nodulación: Se aplica magnesio, este elimina cualquier azufre y oxigeno que haya quedado en el metal. De no ser vaciado el hierro después de la nodulación, el hierro se convierte en fundición gris.

Inoculación: 

Un estabilizador eficaz de carburos es el magnesio y hace que en la solidificación se forme la fundición blanca. Después de la  nodulación se debe inocular el hierro.

Hierro de grafito compacto. 

La forma de grafito es intermedia entre hojuelas y esferoidal. El grafito compacto da resistencia mecánica y  ductilidad y el metal conserva una buena conductividad térmica y propiedades de absorción de la vibración.

Clasificación

Los tipos de fundiciones nodulares que fabricamos con mayor frecuencia se rigen

por la n orma ASTM A536, la cual establece 5 grados de acuerdo a sus

propiedades mecánicas.

MICROESTRUCTURA DE LA FUNDICION NODULAR

La microestructura de estas fundiciones suele estar constituida por esferoides de grafito rodeados por aureolas de cementita, sobre un fondo o matriz perlitico.

Micrografía a 100X sin ataque de la cuña de menor espesor. Se aprecia nodulización incipiente

y flecos de grafito.

Micrografía a 500X con ataque nital 2%. Se aprecia una matriz perlítica. Presencia de

esteadita.

Se aprecia nodulización y grafito en diferentes formas y con ataque con Nital al 2% se aprecia

la matriz ferrita –perlita.

Micrografía a 200X ataque con Nital al 2%. Nódulo de grafito rodeado de ferrita en matriz perlítica,

con la presencia de esteadita

Conclusiones•El C precipita en forma de nódulo.•La microestructura de estas fundiciones suelen estar constituidas por esferoides rodeados por aureolas de ferrita sobre una matriz de perlita.•Se clasifican básicamente en dos clases: Ferrítico y Perlítico.•Los inoculantes más efectivos son el Mg y el Ce.•Posee mejor colabilidad y mayor fluidez que las demás aleaciones Fe-C, pudiéndose fabricar piezas complicadas y difíciles.•Tiene alta resistencia al desgaste que es de gran importancia para la fabricación de elementos de máquinas y motores.•Admite tratamientos térmicos posteriores.•El grafito actúa como lubricante en la superficie de las piezas.•Buena capacidad de amortiguamiento a las vibraciones.•La presencia de grafito mejora la maquinabilidad.•Los valores de alargamiento y resistencia son superiores a la de fundiciones ordinarias.•Generalmente son utilizadas para fabricar piezas que requieren esfuerzos dinámicos como: ejes cigüeñales, discos de freno, etc.

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