hierro nodular

VERSA-BARBarras Fundidas

Manual Técnico

Barras Fundidas

Perfiles de Fundición Continua - VERSA-BAR2

ÍNDICE

INTRODUCCIÓNDefinición del hierro Fundido ....................................................................... 03

Presentación del VERSA-BAR ...................................................................04

Ventajas del VERSA-BAR ......................................................................... 06

Aplicaciones Típicas del VERSA-BAR ..................................................... 10

HIERRO FUNDIDO GRISDescripción de las Clases .............................................................................. 12FC 200 - Hierro Fundido Gris Perlítico/Ferrítico ......................................... 13FC 300 - Hierro Fundido Gris Perlítico ........................................................ 15GMI - Hierro Fundido Gris con Grafito Refinado ....................................... 17

HIERRO FUNDIDO NODULARDescripción de las Clases .............................................................................. 19FE 40015 - Hierro Fundido Nodular Ferrítico ............................................. 20FE 45012 - Hierro Fundido Nodular Ferrítico / Perlítico ............................. 22FE 55006 - Hierro Fundido Nodular Perlítico / Ferrítico ............................. 24FE 70002 - Hierro Fundido Nodular Perlítico .............................................. 26

DIMENSIONES PATRONESBarras Redondas ............................................................................................ 28Barras Rectangulares ..................................................................................... 30Barras Cuadradas ........................................................................................... 31

INFORMACIONES COMPLEMENTARIASOtras Propiedades ......................................................................................... 32Materiales Correspondientes en Normas de Otras Entidades ...................... 33Reglas útiles / Elementos de Conversión ..................................................... 34


INTRODUCCIÓN

DEFINICIÓN DEL HIERRO FUNDIDO

Los hierros fundidos grises y nodulares son aleaciones de hierro-carbono-silicio, con contenido de carbono generalmente arriba del 2%,en cantidad superior a la que puede ser obtenida en solución sólida en laaustenita de modo que resulta carbono parcialmente libre, en forma delaminillas o nódulos de grafito, presentados en las figuras 1a y 1b.

Las propiedades de los hierros fundidos son directamente influenciadaspor la forma y distribuición del grafito, y también por la estructura de lamatriz, razón por la cuál la elección de la clase del hierro fundidoadecuada, depende en gran parte de su aplicación.

Combinaciones de diferentes formas de grafito con diferentes estructurasde matriz proporcionan una gran variedad de clases, donde ciertamenteuna de ellas atendera los requisitos necesarios de desempeño y calidadrequerida.

La constante evolución de la tecnología de la fundición de los hierrosfundidos está contribuyendo cada vez más en el desarrollo de nuevasaplicaciones, ofreciendo así, alternativas más económicas para obtenerproductos con calidad similar o superior.

Fig.1a: Híerro Fundido Gris. Fig. lb - Híerro Fundido Nodular.


PRESENTACIÓN DEL VERSA-BAR

Las barras de hierro fundido gris y nodular de la marca VERSA-BAR son obtenidaspor el proceso de fundición continua, en posición horizontal, conforme la figura 2.

Fig 2 - Proceso de producción en fundición continua

1 - Metal líquido2 - Boca de alimentación3 - Horno de alimentación4 - Coquilla de grafito refrigerada5 - Rodillos de apoyo6 - Panel de control7 - Unidad de traccionado8 - Unidad de corte9 - Unidad de quiebre10 - Barra cortada11 - Entrada y salida de agua12 - Enfriador (cámara de agua)13 - Barra fundida


La geometría del VERSA-BAR es delineada por una coquilla de grafito refrigerada,proporcionando a las barras una elevada sanidad y estructura más refinada, permitiendo que seanproducidas piezas de elevada responsabilidad, sin el riesgo de fallas en servicio atribuidas adefectos del material, alcanzándose al final del proceso un menor costo de maquinado.

El proceso de fundición continua permite que se obtengan los más diferentes formatosgeométricos, tales como secciones cuadradas, rectangulares, redondas, ovales, mediacañas y otrasque más se aproximen de la geometría final de la pieza que será confeccionada a partir de la barra

VERSA-BAR (Fig. 3).

Fig 3 - Formatos especiales próxímos a la geometría fínal de la pieza.


VENTAJAS DE LOS PRODUCTOS VERSA-BAR

AUSENCIA DE POROSIDADES

Porosidades son defectos de fundición que ocurren internamente a la pieza y son generalmente deforma redondeada con superficie interna lisa, pudiendo presentarse también con aspecto alargadoy en diversos tamaños.

La formación de porosidades puede ocurrir por diversas causas, todas provenientes de fuentes degases. Las más probables son:a) Gases provenientes de materiales de molde, machería y pintura.b) Aprisionamiento mecánico de gases:

b.1 - contenidos en las cavidades del molde;b.2 - producidos por los moldes y machos;b.3 - por la turbulencia durante el vaciamiento;b.4 - sistemas de canales inadecuados.

c) Gases disueltos en el metal líquido

Para la producción del VERSA-BAR el molde utilizado es de grafito, que no liberagases cuando es sometido a altas temperaturas. Además, no existen las principalesfuentes de gases anteriormente mencionadas. En barras producidos por fundicióncontinua, la presencia de gases se limita solamente a los contenidos en el metal líquido, loque reduce radicalmente la tendencia a la formación de porosidades cuando se comparacon otros procesos de fundición.

AUSENCIA DE RECHUPES

Los rechupes son cavidades ocasionadas por la contracción del metal líquido durante lasolidificación. El control de este defecto es tanto más dificil cuanto más compleja fuere lageometría de la pieza fundida. Los rechupes se ubican siempre en las secciones de mayorespesor, en los centros térmicos de las piezas.

En la fundición de hierro fundido vaciado en arena existe el agravante de la expansión del molde,aumentando la necesidad de metal líquido para compensar la variación dimensional que la piezasufre.

Como son rígidos, los moldes de grafito no se deforman con los esfuerzos que ocurren durante lasolidificación de los hierros fundidos, garantizando así, una pieza exenta de rechupes.

Las barras producidas por fundición continua poseen geometrías definidas, permitiendocontrolarse el proceso de solidificación para cada tipo de barra, de manera a evitarse que ocurrancavidades resultantes de la contracción del metal líquido durante la solidificación.

De esta forma, al maquillarse una pieza a partir de un VERSA-BAR no habrá el riesgo desorpresas desagradables al fínal del maquinado, como la aparición de rechupes.


MENOR DENSIDAD

La diferencia en la densidad del VERSA-BAR es aproximadamente 10 % menor en relación alos aceros. Esa diferencia se debe principalmente por la presencia del carbono (densidad = 2,2g/cm3) en los hierros fundidos.

Densidad del VERSA-BAR = 7,20 g/cm3

Densidad del Acero = 7,86 g/cm3

ESTRUCTURA MÁS REFINADA / MEJORES PROPIEDADES MECÁNICAS

El proceso de fabricación de las barras VERSA-BAR usa moldes de grafito refrigerados paraotorgar la geometría deseada a las barras, permitiendo la obtención de estructuras más refinadas(debido al enfriamiento más rápido) en relación a las piezas de mismo espesor (módulo deenfriamiento) producidas en moldes de arena, confiriendo al material mejores propiedadesmecánicas y buen acabado superficial.

Otro aspecto importante resultante del enfriamiento más rápido, proporcionado por el proceso defundición continua, es la posibilidad de obtener piezas estancas a los fluidos, característicafundamental para la fabricación de componentes hidráulicos (Fig. 4).

Fíg. 4 - Componentes hidráulicos - Manifolds, émbolos, tapas, etc.

MENOR ACRECIMIENTO DE METAL PARA MAQUINAR

La gran variedad de medidas, inexistencia de ángulos de salida, exención de incrusiones odefectos superficiales y buen acabado superficial bruto de fusión, son los factores principales

para obtención de un menor acrecimiento de metal para maquinar el VERSA-BAR .


MEJOR MAQUINABILIDAD / MENOR DESGASTE DE HERRAMIENTAS

El grafito es un componente con dureza relativamente baja cuando comparado con losconstituyentes de la matriz, lo que produce discontinuidades que actuan como rompedores devirutas. Actua también como agente lubricante, reduciendo la fricción entre la herramienta y lapieza, dificultando la ocurrencia de microsoldaduras, aumentando así la vida útil de laherramienta. Cuando comparada con piezas de hierro fundido producidas por el proceso

convencional (arena), la mejor maquinabilidad del VERSA-BAR se debe a la ausencia deincrusiones abrasivas superficiales (residuos de arena), ausencia de camadas descabonatadas yuniformidad microestructural.

Ésto se refleja en la mayor velocidad de corte que puede ser empleada durante el maquinado del

VERSA-BAR y en el menor desgaste de herramientas, disminuyéndose a un mínimo loscambios por afilados y, así, pérdidas de productividad.

ALEACIONES DE ELEVADA RESISTENCIA

Para la producción de componentes que exigen elevada resistencia mecánica, se dispone de unaaleación. que corresponde a la clase FE 70002, pero se puede incrementar su resistencia y tenaci-dad a través de austemple, obteníéndose un hierro fundido nodular de matriz bainítica. Con estematerial se puede alcanzar valores de limites de resistencia del orden de 1000 a 1500 MPa, convalores de alargamiento hasta 6 %.

Los hierros fundidos nodulares producidos en VERSA-BAR y sometidos a tratamientotérmico de austemple son indicados para la fabricación de engranajes, ejes comando de válvulas,piñones, casquillos y otros componentes que necesiten elevada tenacidad asociada a una altaresistencia al desgaste.

Debido a su facilidad de temple, este material puede también ser sometido a tratamientostérmicos de temple y revenido, normalización y otros, siendo posible, por lo tanto, obtenersevarios tipos de combinaciones de propiedades mecánicas.

ELIMINACIÓN DE LOS COSTOS EN MATRICES DE MOLDEO

Como se cuenta con tamaños y formas variadas, será siempre posible seleccionar un tipo de

VERSA-BAR que más se aproxime a la forma final del componente a ser maquinado. Estoelimina gastos elevados en matrices de fundición y el tiempo para obtenerlos, reduciendosignificativamente el costo final del producto.


TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

VERSA-BAR admite la realización de los más diversos tratamientos superficiales, teniendopor fin, en cada caso, beneficios específicos como elevación de la resistencia a la fatiga, aldesgaste y corrosión.

Como ejemplos, pueden mencionarse la realización de cromados en moldes para vidriería (Fig.5), nitruración y "shot peening" en engranajes y temple superficial en ejes comando de válvulas.

Fig. 5 - Moldes y accesorios para la industria del vidrio.

MENOR DESECHO DESPUÉS DEL MAQUINADO

La inexistencia de defectos típicos de piezas producidas en el proceso convencional, tales como,porosidades, rechupes, incrusiones de arena y escorias, hacen que el desecho después del

maquinado en piezas producidas a partir del VERSA-BAR sea prácticamente nulo.

El costo de ese desecho es extremamente dispendioso, ya que, además de la pérdida de materiaprima y mano de obra, se disminuye la disponibilidad de hora-maquina en el proceso productivo.


APLICACIONES TÍPlCAS DEL VERSA-BAR

En principio, cualquier tipo de componente que actualmente esté siendo producido en hierrofundido gris, nodular y en algunas clases de aceros, podría ser fabricado a partir del VERSA-

BAR .

Como ejemplo, siguen algunas aplicaciones ya habituales en que el VERSA-BAR substituyelos procesos de fundición convencional y los perfiles de acero.

SEGMENTO DE MERCADO COMPONENTES

HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA

ManifoldsÉmbolosTapas de CilindroCabezales de CilindroCuerpos de Válvula

INDÚSTRIA DEL VIDRIO

MoldesFormasPinosPunzonesNeck RingsMachos

MÁQUINAS Y EQUIPAMIENTOS

PoleasAcoplamientosRodillosEjesReglas GuíasBujesArandelasTuercasEngranajesContra PesosMesas


SEGMENTO DE MERCADO COMPONENTES

AUTOPARTES

Tapas de CojinetesDistanciadoresÉmbolos Pistón de FrenoAnillosGuías de VálvulaEjes ComandoAsientos de Válvula

OTROS

Protector de TermoparMatricesRetentoresPlugsPlacas de VálvulaRollos para Lecho de EnfriamientoCoquillas

Estos ejemplos muestran la versatilidad del producto VERSA-BAR , que atiende a una grandiversidad de segmentos, desde simples aplicaciones como arandelas y poleas, hasta las máscomplejas, como moldes para industrias de vidrio y cuerpos de válvula para componenteshidráulicos.


HIERRO FUNDIDO GRIS

DESCRIPCIÓN DE LAS CLASES

Los hierros fundidos grises producidos por el proceso de fundición continua, cuyacaracterística estructural dominante es presentar carbono libre en la forma de laminillasde grafito, pueden ser encontrados en las clases FC 200, FC 300 y GMI.

Las propiedades mecánicas de los hierros fundidos grises están condicionadas a laestructura final obtenida, o sea, dependen de la matriz metálica y también de la forma ycantidad del grafito.

Las clases de hierro fundido de menor resistencia mecánica (FC-200) normalmenteposeen mayores cantidades de grafito, laminillas mas largas y, en general, mayorescantidades de ferrita, otorgando a estos materiales una mejor maquinabilidad.

Por otro lado, las clases de hierro fundido con mayor resistencia mecánica (FC-300)presentan grafito mas refinado y matriz esencialmente perlitica, proporcionando a estosmateriales un mejor acabado superficial y mayor dureza.


FC 200 - HIERRO FUNDIDO GRIS PERLÍTlCO / FERRÍTlCO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FC 200 es un hierro fundido gris que posee como principal característica unaexcelente maquinabilidad, permitiendo el aumento de las velocidades de corte y la reducción deldesgaste prematuro de las herramientas, garantizando así estrechas tolerancias dimensionales.Este material es recomendado para aplicaciones que necesiten moderadas propiedadesmecánicas.

Esta especificación es semejante a la ASTM A48 clase 30.

MICROESTRUCTURA

La microestructura típica del VERSA-BAR FC 200 es constituida de grafito en forma delaminillas, forma VII, tipo A, tamaño 3 - 6. La matriz es predominantemente perlítica, pudiendotener entre 5 y 20 % de ferrita. En la periferia hay una capa con grafito D, tamaño 6 - 8, matrizesencialmente ferrítica, pudiendo tener aproximadamente 5 % de carburos dispersos.

Fig. 6 - Mícroestructura típica en el núcleo. Fig. 7 - Mícroestructura típica en la periferia.


PROPIEDADES MECÁNICAS

Los valores típicos de dureza y límite de resistencia a la tracción del VERSA-BAR FC 200están abajo relacionados y se refieren a resultados encontrados en cuerpos de prueba retirados delas barras en la sección medio-rayo. Estos valores son sólo orientativos y fueran adecuados parala obtención de la resistencia a la tracción especificada para cuerpos de prueba patrón, conformenorma ASTM A48 clase 30.

Dimensiones( mm )

Dureza( HB )

Limíte de Resistencia( MPa ) mín.

Até 27,627,7 - 43,443,5 - 63,163,2 - 79,079,1 - 92,1

92,2 – 111,5111,6 - 124,2124,3 - 143,6143,7 - 254,1

163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 – 207163 - 207

200190180170160150140130125

COMPOSICIÓN QUÍMlCA

La composición química general para este material es presentada en la tabla abajo.

Elemento %C1

SiMnSPCr

2,90 - 3,902,20 - 2,600,40 - 0,600,05 - 0,250,10 máx.0,05 máx.

Nota : 1 - Las fajas de carbono son especificadas para cadagrupo de medidas, de manera a controlar el tipo ytamaño del grafito. La variación dentro de lamisma faja es de aproximadamente 0,20 %.


FC 300 - HIERRO FUNDIDO GRIS PERLÍTlCO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FC 300 es un hierro fundido gris con estructura predominantemente perlítica,lo que le proporciona elevadas propiedades mecánicas, buen acabado superficial y buenatemplabilidad. Otra característica importante a destacar es la posibilidad de obtenerse piezasestancas a los fluidos que, aliada a las propiedades arriba mencionadas, posibilitan su utilizaciónen componentes hidráulicos sujetos a alta presión, tales como: manifolds, cuerpos de válvula,cabezales, tapas y émbolos.

Esta especificación es semejante a la ASTM A48 clase 40.

MICROESTRUCTURA

La microestructura típica del VERSA-BAR FC 300 es constituida de grafito en forma delaminillas, forma VII, tipo A, tamaño 3 - 6. La matriz es predominantemente perlítica, pudiendotener entre 5 y 10 % de ferrita. En la periferia hay una capa con grafito tipo D, tamaño 6 - 8,matriz ferrítica-perlítica, pudiendo tener aproximadamente 5 % de carburos dispersos.

Fig. 8 – Microestructura típica en el núcleo Fíg. 9 - Mícroestructura típica en la periferia.



Los valores típicos de dureza y límite de resistencia a la tracción del VERSA-BAR FC 300están abajo relacionados y se refieren a resultados encontrados en cuerpos de prueba retirados delas barras en la sección medio-rayo. Estos valores son sólo orientativos y fueran adecuados parala obtención de la resistencia a la tracción especificada para cuerpos de prueba patrón, conformenorma ASTM A48 clase 40.

Dimensiones( mm )

Dureza( HB )

Limíte de Resistencia( MPa ) mín.

Até 27,627,7 – 53,053,1 – 79,079,1 – 104,8104,9 – 156,3156,4 – 260,5260,6 – 345,0345,1 – 476,6

229 – 285197 – 269197 – 269197 – 269197 – 269179 – 255179 – 255179 – 255

270250240230205185170160



Elemento %C1

SiSPCr

2,80 - 3,702,20 - 2,600,05 - 0,250,10 máx.0,05 máx.

Nota : 1 - Las fajas de carbono son especificadaspara cada grupo demedidas, demanera acontrolar el tipo y tamaño del grafito. Lavariación dentro de la misma faja es deaproximadamente 0,20 %.


GMI - HIERRO FUNDIDO GRIS CON GRAFITO REFINADO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR GMI es un hierro fundido gris con grafito esencialmente tipo D.

Desarrollado originalmente para la fabricación de moldes para la industria del vidrio, el GMIposee grafito extremamente refinado, lo que proporciona un elevado grado de acabadosuperficial. Destacase también por óptima maquinabilidad y buena conductividad.

Cuando es sometido a repetidos ciclos térmicos de calentamiento y enfriado, presenta una buenaestabilidad dimensional debido al pequeño tamaño del grafito (D, 6 – 8) y la matriz ferrítica.

MICROESTRUCTURA

La microestructura típica del VERSA-BAR GMI es constituida de grafito refinado, forma VII,tipo D (80 % mín.), tamaño 6 - 8. La matriz es ferrítica con aproximadamente 15 % de perlita,pudiendo tener un máximo de 5 % de carburos dispersos.

Fíg. 10 - Mícroestructura típica del GMI.



Los valores típicos de dureza y límite de resistencia a la tracción del VERSA-BAR GMI estánabajo relacionados y se refieren a resultados encontrados en cuerpos de prueba obtenidos de lasbarras en la sección medio-rayo.

Limite de Resistencia a la Tracción ( MPa ) = 180 mín.

Dureza ( H B ) = 131 - 207

PROPIEDADES FÍSlCAS

Conductividad Térmica (W / m.K) 100 a 400ºC = 41 a 44

Coef. de Exp. Térmica ( 10-6 / K) 20ºC / 20 a 400ºC = 10 a 12,5



Elemento %C1

SiMnSPCrTi2

3,40 – 4,002,20 - 2,600,20 máx.0,02 máx0,10 máx.0,05 máx.0,30 máx.

Nota : 1 - Las fajas de carbono son especificadas paracada grupo de medidas y la variación dentrode la misma faja es de aproximadamente0,20%.

2 – El Ti es adicionado con el objeto de obtenerel grafito tipo D.

APLICACIONES TÍPlCAS

- Moldes y accesorios para la industria del vidrio

- Émbolos para pistón de freno


HIERRO FUNDIDO NODULAR

DESCRIPCIÓN DE LAS CLASES

Los hierros fundidos nodulares producidos en fundición continua VERSA-BAR , cuyacaracterística estructural dominante es presentar carbono libre en la forma de nódulos(esferas) de grafito, pueden ser encontrados en las clases FE 40015, FE 45012, FE 55006y FE 70002.

La obtención del grafito tipo I y II es consecuencia de la adición de determinadoselementos químicos o condiciones particulares de fabricación, que modifican la forma decrecimiento de la misma. Este tipo de material es recomendado para fabricación depiezas que requieran elevadas propiedades mecánicas, buena tenacidad y piezas estancasa los fluidos

Además de la forma del grafito, los niveles de ferrita y/o perlita de la matriz son los quedeterminan las propiedades mecánicas del material y, consecuentemente, su clase.

El limite de resistencia a la tracción del VERSA-BAR , en la condición normal defusión, puede variar entre 400 a 700 MPa con alargamiento de 2 a 15%.


FE 40015 - HIERRO FUNDIDO NODULAR FERRITICO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FE 40015 es un hierro fundido nodular con grafito tipo I yII, en una matriz totalmente ferrítica obtenida por medio de tratamiento.Además de la excelente maquinabilidad, la matriz ferrítica proporciona unaelevada tenacidad y alta permeabilidad magnética.

Este material posee un límite de resistencia a la tracción y fluidez similares alos aceros SAE 1020 laminados a caliente, en la condición normal de fusión.

Esta especificación es similar a la ASTM A 536, clase 60 - 40 - 18.

MICROESTRUCTURA

La microestructura tipica del VERSA-BAR FE 40015 es constituida degrafito en forma de nódulos (esferas), forma I y II, tamaño 6 - 8. La matriz estotalmente ferrítica.

Fíg. 11 - Mícroestructura típico en el núcleo. Fig. 12 -Mícroestructura típico en la periferia.



Los valores típicos de dureza, límite de resistencia a la tracción, fluidez y alargamiento del

VERSA-BAR FE 40015 están abajo relacionados y se refieren a resultados encontrados encuerpos de prueba retirados de las barras en la sección medio-rayo.

Dimensión( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 208,0208,1 – 451,2

131 – 207121 – 207

Límite de Resistencia a la Tracción ( MPa ) = 400 mín.

Límite de fluidez ( MPa ) = 270 mín.

Alargamiento ( % ) = 15 mín.


La composición química general para este material es indicada en la tabla abajo.

Elemento %C1

SiMnSP

Mg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 máx.0,02 máx0,10 máx.

0,04 – 0,07

Nota : 1 - Las fajas de carbono son especificadas paracada grupo de medidas y la variación dentrode cada faja es de aproximadamente 0,20 %.

2 – El Mg es adicionado con el objeto de obtener elgrafito esferoidal.


FE 45012 - HIERRO FUNDIDO NODULAR FERRÍTlCO/PERLÍTlCO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FE 45012 es un hierro fundido nodular con grafito tipo I y II, en una matrizesencialmente ferritica obtenida bruta de fusión o por medio de tratamiento térmico. Tiene comoprincipales características una buena maquinabilidad, buen acabado superficial y piezas estancasa los fluidos.

Este material posee limite de resistencia a la tracción y fluidez similares a los aceros SAE 1030laminados a caliente, en la condición bruta de fusión.

Esta especificación es similar a la ASTM 536, clase 65 - 45 - 12.

MICROESTRUCTURA

La microestructura tipica del VERSA-BAR FE 45012 es constituida de grafito en forma denódulos (esferas), forma I y II, tamaño 6 - 8. La matriz es esencialmente ferrítica, pudiendo tenerhasta 25 % de perlita con un máximo de 5% de carburos dispersos.

Fíg. 13 - Mícroestructura típica en el núcleo Fig. 14 - Mícroestructura típíca en la períferia.



Los valores típicos de dureza, limite de resistencia a la tracción, fluidez y alargamiento del

VERSA-BAR FE 45012 están abajo relacionados y se refieren a los resultados encontrados encuerpos de prueba retirados de las barras en la sección medio-rayo.

Dimensiones( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 79,079,1 – 156,3156,4 – 451,2

156 – 217143 – 217131 – 217

Límite de Resistencia a la Tracción ( MPa ) = 450 mín.Límite de fluidez ( MPa ) = 310 mín.Alargamiento ( % ) = 12 mín.

COMPOSIClÓN QUÍMlCA


Elemento %C1

SiMnSP

Mg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 máx.0,02 máx0,10 máx.

0,04 – 0,07

Nota : 1 - Las fajas del carbono son especificadas paracada grupo de medidas y la variación dentro decada faja es de aproximadamente 0,20 %.

2 – El Mg es adicionado con el obíeto de obtener elgrafito esferoidal.


FE 55006 - HIERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTlCO/FERRÍTICO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FE 55006 es un hierro fundido nodular con grafito tipo I yII, en una matriz perlítica / ferrítica. Esta matriz proporciona elevadaspropiedades mecánicas, buen acabado superficial y buena templabilidad,permitiendo su empleo en piezas que requieran alta resistencia a la tracción y /o al desgaste.

Este material posee limite de resistencia a la tracción y fluidez similares a losaceros SAE 1040 laminados a caliente, en la condición bruta de fusión.


MICROESTRUCTURA

La microestructura típica del VERSA-BAR FE 55006 es constituida degrafito en la forma de nódulos (esferas), forma I y II, tamaño 6 - 8. La matriz esperlítica / ferrítica con aproximadamente 50 % de perlita, pudiendo tener unmáximo de 5% de carburos dispersos.

Fíg. 15 - Mícroestructura típica en el núcleo. Fíg. 16 - Mícroestructura típica en la perífería.





Dimensiones( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 75,875,9 – 195,3195,4 – 476,6

217 – 269207 – 255187 – 255






Elemento %C1

SiMnSP

CuMg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 – 0,650,02 máx0,10 máx.

0,10 – 0,250,04 – 0,07

Nota : 1 - Las fajas del carbono son especificadas paracada grupo de medidas y la variación dentrode cada faja es de aproximadamente 0,20 %.



FE 70002 - HIERRO FUNDIDO NODULAR PERLÍTlCO

DESCRIPCIÓN

El VERSA-BAR FE 70002 es un hierro fundido nodular con grafito tipo I y II, en una matrizpredominantemente perlítica obtenida bruta de fusión por la adición de elementos de ligaperlitizantes. Esta matriz proporciona una elevada templabilidad, permitiendo la ejecución detratamientos térmicos como temple por inducción, normalización y otros, obteniéndose de esamanera, una amplia faja de combinaciones de propiedades mecánicas.

Este material posee limite de resistencia a la tracción y fluidez similares a los aceros SAE 1045laminados a caliente, en la condición bruta de fusión.


MICROESTRUCTURA

La microestructura tipica del VERSA-BAR FE 70002 es constituida de grafito en forma denódulos (esferas), forma I y II, tamaño 6 - 8. La matriz es predominantemente perlítica pudiendotener aproximadamente 25 % de ferrita y un máximo de 5% de carburos dispersos.

Fig. 17 - Mícroestructura típíca en el núcleo. Fig. 18 - Mícroestructura típíca en la perífería.





Dimensiones( mm )

Dureza( HB )

27,6 – 79,079,1 – 195,3195,4 – 451,2

241 – 302241 – 285229 – 269






Elemento %C1

SiMnSP

CuMg2

3,30 – 3,802,60 - 3,000,20 – 0,650,02 máx0,10 máx.

0,10 – 0,250,04 – 0,07

Nota : 1 - Las fajas de carbono son especificadas paracada grupo de medidas y la variación dentrode cada faja es de aproximadamente 0,20 %.



DIMENSIONES PATRONES

PERFILES REDONDOS --DIMENSIONES PATRONES

DimensiónBruta(mm)

MaquinadoRecomendableEn el Diámetro

ToleranciaDimensional

(mm)

PesoTeórico(kg/m) FC200 FC300 FE45012 FE55006

18.021.222.227.630.733.937.140.343.446.649.853.0

2.2 + / - 0.30

1.82.52.84.35.36.57.89.210.712.314.015.9

••

••

••

•

••

•••••••••

•••••••••

•••••••••

56.859.963.166.369.572.675.879.0

2.8 + / - 0.80

18.220.322.524.927.329.832.535.3

•

••

•

•

••••••••

••••••••

••••••••

82.685.788.992.195.398.4101.6104.8

3.2 + / - 1.00

38.541.644.747.951.354.858.462.1

•

••

•

•

••••••••

••••••••

••••••••

111.5113.6117.9124.2130.6

3.6 + / - 1.10

70.373.078.587.296.4

••••

•

•••

•

•••

•

•••


DimensiónBruta(mm)

MaquinadoRecomendableEn el Diámetro

ToleranciaDimensional

(mm)

PesoTeórico(kg/m) FC200 FC300 FE45012 FE55006

137.3143.6150.0156.3

3.9 + / - 1.40

106.6116.7127.2138.2

••

•

••••

••••

••••

163.1169.4175.8182.1

4.3 + / - 1.60

150.4162.3174.7187.6

•

••

••••

••••

••••

189.0195.3201.7208.0

4.8 + / - 2.10

201.9215.7230.0244.7

•

•

••••

••••

••••

215.0221.4227.7234.1

5.5 + / - 2.70

261.5277.2293.3309.9

•

••

••••

••••

••••

241.4247.8254.1260.5

6.5 + / - 3.30

329.5347.1365.1383.6

••

••••

••••

••••

270.5276.9289.6

10.2 + / - 3.80413.8433.5474.1

•••

•••

•••

306.9319.6332.3345.0370.4395.8421.2

14.8 + / - 5.20

532.6577.5624.4673.0775.8885.81003.1

•••••••

•••••••

•••••••

451.2476.6

19.3 + / - 6.60 1151.01284.2

••

••

••


PERFILES RECTANGULARES - DIMENSIONES PATRONES - FC 300

DimensiónBruta(mm)

MaquinadoRecomendable por

lado (mm)

HinchazónMáximo

(mm)

Peso Teórico(kg / m)

31,7 x 57,1 2,3 2,9 13,031,7 x 82,5 2,6 4,2 18,831,7 x 107,9 3,2 6,3 24,631,7 x 133,3 3,2 6,3 30,431,7 x 158,7 4,8 8,9 36,231,7 x 260,3 4,8 11,7 59,438,1 x 57,1 2,3 2,9 15,738,1 x 82,5 2,6 4,2 22,638,1 x 107,9 2,6 4,2 29,638,1 x 133,3 3,2 6,3 36,638,1 x 158,7 3,2 6,3 43,544,4 x 50,8 2,3 3,1 16,244,4 x 107,9 2,6 4,4 34,544,4 x 114,3 2,6 4,4 36,544,4 x 158,7 3,2 6,7 50,750,8 x 63,5 2,3 3,1 23,250,8 x 92,1 2,3 3,1 33,757,1 x 82,5 2,3 3,1 33,957,1 x 107,9 2,3 3,1 44,457,1 x 133,3 2,6 4,4 54,857,1 x 158,7 2,6 4,4 65,257,1 x 209,5 3,2 6,7 86,163,5 x 158,7 2,6 4,4 72,663,5 x 184,1 2,6 4,4 84,263,5 x 209,5 3,2 6,7 95,876,2 x 209,5 4,8 4,8 114,982,5 x 107,9 2,6 3,4 64,182,5 x 260,3 6,3 7,2 154,6107,9 x 133,3 2,8 3,6 103,6139,7 x165,1 2,8 3,6 166,1177,8 x 406,4 6,3 5,9 520,3209,5 x 361,9 3,2 3,9 545,9


PERFILES CUADRADOS - DIMENSIONES PATRONES - FC 300

DimensiónBruta(mm)

MaquinadoRecomendable por

lado (mm)

HinchazónMáximo

(mm)

Peso Teórico(kg / m)

31,7 2,3 2,9 7,238,1 2,3 2,9 10,541,3 2,3 3,1 12,344,4 2,3 3,1 14,250,8 2,3 3,1 18,657,1 2,3 3,1 23,563,5 2,3 3,1 29,069,8 2,6 3,4 35,176,2 2,6 3,4 41,882,5 2,6 3,4 49,088,9 2,6 3,4 56,995,2 2,6 3,4 65,2107,9 2,8 3,6 83,8120,6 2,8 3,6 104,7133,3 2,8 3,6 127,9158,7 3,2 3,9 181,3184,1 3,2 3,9 244,0209,5 3,2 3,9 316,0234,9 4,8 4,1 397,3260,3 4,8 4,1 487,8311,1 6,3 4,4 696,8

Longitud Patrón = 1880 mm ( + 25 / - 50 mm )

Combadura = 2,5 mm / m.

Además, se puede produzir el VERSA-BAR en dimensiones, formatos y materiales especialesbajo pedido, y que ofrezcan propiedades específicas en determinadas situaciones, tales como,resistencia al calor, a la corroción y al desgaste.

De esta forma, el VERSA-BAR posee una gran flexibilidad en cuanto a la composiciónquímica pudiendo añadirse todos los elementos de aleación empleados en los procesos defundición convencional para elevar las propiedades mecánicas de los hierros fundidos grises ynodulares.


INFORMACIONES COMPLEMENTARIAS

OTRAS PROPIEDADES

Normalmente los hierros fundidos grises y nodulares son comercialmente especificados por elLímite de Resistencia a la Tracción y Dureza. La principal justificación para el uso de esaspropiedades es la relativa facilidad en fijalas.

De acuerdo con la aplicación, otras propiedades pueden ser importantes en la selección delmaterial adecuado y en la mayoría de las veces, podemos relacionar las propiedades con el Límitede Resistencia a la Tracción (LR) y / o dureza.

PROPIEDADES GRIS NODULARResist. al Cizallamiento (MPa) 1,15 x LR (1) 0,90 x LR ( 3;5 )

Resist. a la Torsión (MPa) 1,15 x LR (1) 0,90 x LR ( 3;5 )

Resist. a la Fatiga (MPa)(sin talla)

0,40 x LR ( 4;5 )FE 40015 = 0,50 x LR ( 3 )

FE 45012 = 0,45 x LR ( 3 )

FE 55006 = 0,40 x LR ( 3 )

FE 70002 = 0,40 x LR ( 3 )

Resist. a la Compresión (MPa)LR de 140-175 x 4,02 ( 5 )

LR de 176-200 x 3,68 ( 5 )

LR de 211-245 x 3,61 ( 5 )

LR de 246-280 x 3,39 ( 5 )

----------

Resist. al Impacto(com talla 20ºC) ----------

FE 40015 = 15 – 13 ( 2 )

FE 45012 = 10 - 5 ( 2 )

FE 55006 = 5 - 2 ( 2 )

FE 70002 = 5 - 2 ( 2 )

Módulo de Elasticidad (GPa)FC 200 = 88 – 113 ( 1 )

FC 300 = 108 – 137 ( 1 )

GMI = 78 – 107 ( 1 )

FE 40015 = 169 ( 2 )

FE 45012 = 169 ( 2 )

FE 55006 = 169 ( 2 )

FE 70002 = 172 – 176 ( 2 )

Conductividad TérmicaW / m.K 100ºC / 400ºC

FC 200 = 51 – 48 ( 2 )

FC 300 = 47 – 44 ( 2 )

GMI = 44 – 41

FE 40015 = 37 – 36 ( 2 )

FE 45012 = 37 – 36 ( 2 )

FE 55006 = 35 – 34 ( 2 )

FE 70002 = 32 – 31 ( 2 )

Fontes : (1) DIN 1691(2) BCIRA BROADSHEET 1(3) Engineering Data on Nodular Cast lrons(4) Ferros Fundidos Cinzentos de Alta Qualidade(5) Metalurgia dos Ferros Fundidos Cinzentos e Nodulares.


MATERIALES CORRESPONDIENTES EN NORMAS DE OTRASENTIDADES

El VERSA-BAR es producido conforme norma interna TUPY y sus propiedades son similaresa los materíais especificados por las normas y entidades abajo indicadas.

HIERRO FUNDIDO GRIS

MATERIALESTUPY

MATERIALES CORRESPONDIENTES EN NORMASDE OTRAS ENTIDADES

ABNT ASTM DIN ISO SAENBR 6589 A 48 A 159 1691 R 185 J 434c

FC 200* FC 200 30 G3000 GG 20 GR 20 G3000FC 300 FC 300 40 G4000 GG 30 GR 30 G4000

GMI -- -- -- -- -- --

* sin pintura

HIERRO FUNDIDO NODULAR

MATERIALESTUPY

MATERIALES CORRESPONDIENTES EN NORMASDE OTRAS ENTIDADES

ABNT ASTM DIN ISO SAENBR 6916 A 536 A 897 M 1693 1693 J 431c

FE 40015 FE 38017 60-40-18 -- GGG 40 400-15 D 4018FE 45012 FE 42012 65-45-12 -- -- 450-12 D 4512FE 55006 FE 50007 80-55-06 -- GGG 50 500-7 D 5506FE 70002 FE 70002 100-70-03 -- GGG 70 700-2 D 7003

BAINÍTICOADI 1

-- -- 850/555/101050/700/7

-- -- --

BAINÍTICOADI 2

-- -- 1200/850/41400/1100/1

-- -- --


REGLAS ÚTlLES / ELEMENTOS DE CONVERSIÓN

Para calcular el peso por metro en secciones :

REDONDOS

kg/m = D2 x 0,005655

donde : D = Diámetro en milímetro

RECTANGULAR

kg/m = L x H x 0,0072

donde : L = Largo en milímetro

H = Altura en milímetro

CUADRADO

kg/m = L x L x 0,0072

donde : L = Largo em milímetro

PARA CONVERTIR OPERACIÓN PARA OBTENERPSI x 0,00694 N / mm2

OU MPaN / mm2

OU MPa x l44 PSIkgf / mm2 x 9,80665 N / mm2

OU MPaN / mm2

OU MPa x 0,10197 kgf / mm2

Mm x 0,03937 pol.pol. x 25,4 mmMm x 0,00328 pésPés x 304,8 mmLb x 0,4536 kgKg x 2,2046 lbºC (ºC x 1,8) + 32 ºFºF (ºF - 32 ) x 0,556 ºCºC ºC + 273,15 KK K - 273,15 ºC

hierro nodular

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