Tipos de hierros fundidos

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECNICA

ESCUELA DE ING. DEMANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Materia:MATERIALES

Docente:ING. MNICA CARRIN

Nivel:TERCERO II

Estudiantes:CHANG P. MARIELA1427

Perodo Acadmico:MArzo 2014 - agosto2014

TIPOS DE HIERRO FUNDIDO HIERRO FUNDIDO BLANCOTpicamente tienen poco carbono y silicio. El carbono se solidifica en su mayor parte como cementita en consecuencia la fundicin blanca es dura y frgil. Debe su nombre a la superficie de fractura blanca y cristalina que se produce cuando se rompe. Tiene una resistencia a la compresin muy elevada, excelente resistencia al desgaste y conserva su dureza durante periodos limitados hasta el calor rojo. Este material es excelente para aplicaciones que exigen resistencia a la abrasin, pero no es maquinable. Puede producirse hierro blanco en el hierro gris, esto se logra induciendo la formacin de cementita en ciertas zonas de una fundicin de hierro gris. Esto se consigue por solidificacin rpida localizada de una zona para producir el hierro blanco en el hierro gris. Y se induce en zonas de la pieza fundida donde el desgaste y la abrasin son consideraciones importantes. HIERRO FUNDIDO MALEABLEEl proceso de solidificacin del hierro maleable consiste primero como fundicin de hierro blanco y despus se le aplica un tratamiento de templado extenso entre 800 y 970 C. Esta forma de grafito se denomina carbono de temple. Segn la velocidad con la que se enfre a partir de la temperatura de revenido se puede producir: Hierro maleable normal ferrtico: cuando el hierro se enfra muy lentamente desde la temperatura de revenido, la austenita se descompone en ferrita y ms grafito. Hierro maleable perltico y martenstico: cuando el hierro se enfra ms rpido o cuando estn presenten otros elementos de aleacin, para inducir la formacin de austenita en perlita, bainata o martensita.

Hierro maleable normal ferrticoNmero de especificacinMicroestructuraAplicaciones tpicas

ASTM A47Carbono de revenido y ferritaServicio de ingeniera en general a temperatura normal y elevada, si se busca buena maquinabilidad y excelente resistencia al impacto.

ASTM A338Carbono de revenido y ferritaBridas, accesorios para tubera y piezas de vlvula para servicio pesado ferroviario, marino y de otros tipos hasta (345 C)

ASTM A197Sin grafito primarioAccesorios para tuberas y piezas de vlvula para servicio a presin.

Hierro maleable perltico y martensticoNmero de especificacinMicroestructuraAplicaciones tpicas

ASTM A220Carbono de revenido en la matriz necesaria sin cementita o grafito primarioServicio de ingeniera en general a temperatura normal y elevada. Se estipulan los lmites de tolerancia dimensional para piezas fundidas.

HIERRO FUNDIDO GRISSe forma cuando la velocidad de enfriamiento durante la solidificacin es pequea. Recibe este nombre debido que cuando se rompe a lo largo de la superficie de contacto de grafito en su mayor parte produce un color gris. El carbono se forma como hojuelas de grafito interconectadas. Estas hojuelas imparten a la fundicin gris: Buena maquinabilidad incluso a niveles de dureza resistentes al desgaste y sin formacin de rebabas. Alta capacidad para amortiguar vibraciones, ejemplo: cajas de velocidades. Retencin de lubricacin en el lmite, como cilindros de motor de combustin interna.Especificaciones y calidades:La resistencia a la tensin est especificada por la A48 de la ASTM y las calidades (grados) van de la 20 a la 60 ksi, en intervalos de 5 ksi.Mdulo de elasticidad. La curva de esfuerzo deformacin del hierro gris no tiene una parte lineal (es decir no obedece la ley de Hooke) y por tanto no hay un mdulo nico. Este mdulo disminuye con el aumento del contenido del grafito, aumente si se agregan elementos aleantes.La fundicin de hierro gris tiene la mxima capacidad de amortiguamiento entre los diferentes tipos de fundiciones de hierro, acero y aluminio. El hierro gris es ideal para bases y soportes de mquinas, bloques de cilindros de motor y componentes de frenos.HIERRO FUNDIDO DCTILEL grafito se presenta en forma de ndulos y esferiodes, su composicin es muy similar a la de los hierros grises, dctiles y compactados, el cambio de la forma laminar a la nodular o esferoidal del grafito se consigue mediante adiciones controladas especficas de magnesio o cerio a la fundicin antes de la solidificacin. El magnesio y cerio, conocidos como agentes nodulantes, reaccionan con el azufre y el oxgeno del hierro fundido y alteran el modo de formacin del grafito. Calidades y propiedades mecnicas:La especificacin A536 de la ASTM indica la calidad o grados as por ejemplo un 60-40-18 indica que la fundicin de hierro dctil, en el orden dado, debe presentar como mnimo un esfuerzo mximo de fluencia de 60 ksi, el esfuerzo de fluencia mnima de 40 ksi y un 18% de elongacin mnima en dos pulgadas. Curva esfuerzo deformacin. Presenta una parte lineal inicial que permite calcular un mdulo de elasticidad constante y un valor nico de esfuerzo de fluencia. En virtud de la linealidad inicial de la curva de esfuerzo-deformacin, la capacidad de amortiguamiento del hierro dctil no es significativamente mayor que la del acero.

HIERRO FUNDIDO CON GRAFITO COMPACTADODebe su nombre a la forma achatada del grafito, tiene las propiedades intermedias entre las del hierro gris y los dctiles. Este hierro conserva gran parte de la moldeabilidad del hierro gris, pero ms resistente y dctil. Su produccin comercial es muy similar a la del hierro dctil, con adiciones controladas de magnesio o cerio. Calidades y propiedades:EL hierro de grafito compactado es ms resistente y dctil que el gris, pero menos que el hierro dctil.Existen cinco calidades del hierro CG (grafito compactado) que se describen en la especificacin A842 de la ASTM, estas calidades se basan en el esfuerzo mximo de fluencia mnimo, pero est expresada en MPa o N/mm2.Propiedades mecnicas: Curva esfuerzo-deformacin. Tambin presenta una linealidad inicial, el hierro CG tiene un mdulo de elasticidad nico.La capacidad de amortiguamiento del hierro CG es slo del 60% de la que tiene el hierro gris.