HIERROS FUNDIDOSLos hierros fundidos se clasifican en:Hierro fundido ordinarioHierro fundido de aleacinHierro fundido especiales1. HIERRO FUNDIDO ORDINARIOLos hierros fundidos ordinarios se caracterizan por tener una gran cantidad de impurezas en forma incontrolada, tales como carbono, silicio, fosforo, azufre, manganeso y xidos metlicos. El contenido de carbono es igual o mayor 214% hasta 66% y se denominan hierro fundido o colado.Los hierros fundidos ordinarios se clasifican en: Hierro fundido blanco Hierro fundido gris Hierro fundido atruchado1.1HIERRO FUNDIDO BLANCOSu nombre fundido blanco se debe a la estructura de su superficie transversal se observa de color blanco debido que el carbn se encuentra en forma de cementita o carburo de hierro (CFe3). El hierro fundido blanco, tiene el carbono combinado con el hierro en forma de cementita o carburo de hierro (Fe3C), que es un componentes de los aceros, el ms dura(68HRc), tiene muchas aplicaciones a nivel industrial.En rodillo de laminacin, mandbulas de chancaduras de piedras, en polelos que son movidas por cables de acero, en zapatas del sistema automotriz.-Como materia prima para obtener hierros fundidos maleables.-En la construccin de arados en la agricultura.-En puntas de arados en la agricultura.1.2 HIERRO FUNDIDO GRISSu nombre se debe al color gris que presenta su superficie a la fractura debido que la mayor parte del carbono que lo constituye esta en forma de grafito.El hierro fundido gris se clasifica:-Hierro fundido gris ordinario-Hierro fundido gris ferritico-Hierro fundido perlitico1.2.2 HIERRO FUNDIDO GRIS ORDINARIOEl hierro fundido gris se forma cuando el contenido de carbono en la aleacin es superior a la cantidad que puede disolverse en la austenita y se precipita como hojuelas de grafito, su nombre se debe al color gris que presenta su superficie a la fractura debido a la mayor parte de carbono esta en forma de grafito.El contenido de carbono es de 2.5 a 4% de carbono y de silicio de 1 a 3% dado que el silicio es un elemento estabilizante del grafito en las fundiciones se usan con alto contenido de silicio para provocar formacin de grafito.Para producir una matriz completamente ferritica en el hierro fundido gris sin alear se somete el hierro a recocido para permitir que el carbono que queda en la matriz se deposita en forma de lminas de grafito que dando la matriz en totalmente ferritica.El grafito provoca un aumento de volumen durante el enfriamiento que compense la contraccin promotora de cavidades porosas de colada.La resistencia a la traccin del hierro gris depende del contenido de carbono, dimensin y forma de ggrafito, puede calcularse empricamente mediante la frmula:TE=k (50+60%c)K=coeficiente que depende del tipo del grafitoK=0.2 para hojuelas grandes y numerosasK=0.4 para pocas hojuelas y pequeasK=0.4 para hierros especiales y aplicacionesEn tuberas de drenaje de desages recipientes coccin.2.- HIERROS FUNDIDO DE ALEACCIONLos hierros fundidos aleados son los que contiene elementos de aleacin, cromo, molibdeno y manganeso en cantidades suficientes para mejorar sus propiedades mecnicas y qumicas de las funciones ordinarias. Los hierros de aleacin con menos de 5%de elementos de aleacin se denominan de baja aleacin y las que contiene contenidos mayores de alta aleacin.Los elementos de aleacin Si, Al, Ni TI, Y, Cu son agentes grafitizantes por lo tanto promotores ferriticos.Los elementos Cr, Mng, Mo, Nb, V, TI son formadores de carburos y por lo tanto favorecen la formacin de carburos.Los elementos Ni, Mn, Cu en grandes proporciones son agentes gamagenos y estabilizan la estructura de la austenita.Los elementos Si, AI, y Mo aumenta la estabilidad de la ferrita y favorecen la formacin de funciones ferriticas.AZUFRE: Proviene del coque del horno alto y se encuentra en forma de sulfuro de hierro y sulfuro de manganeso SIMn. El azufre favorece la formacin de la cementita y opone a la grafitizacin del carbono. El contenido de azufre en las funciones, tanto en las funciones ordinarias y de aleacin vana de 0.1 a 0.2% y si el porcentaje es mayor se produce el temple invastido.FOSFORO: El fosforo se aade a las funciones como desoxidante para mejorar su fluidez cuando se desea fabricar piezas fundida complicadas. El aumento de la fluidez se debe a la formacin del eutctico STEADITA. El contenido normal de fosforo en una fundicin es de 0.15% un contenido ms bajo sirve para aumentar la resistencia a la traccin y los contenidos altos de (0.5 a 2.5%) para aumentar a la fluidez.OXIGENO: El oxgeno en las fundiciones se encuentra en forma de inclusiones no metlicas, en forma de xido de hierro oxido de manganeso, oxido de aluminio y oxido de silicio.El porcentaje de oxigeno oscila en 0.003 y 0.02%. El oxgeno disminuye la fluidez de la masa liquida y opone a la grafitizacin de carbono.HIDROGENO: Es un elemento indeseable en las funciones y se presenta como una impureza gaseosa que produce funciones porosas.El hidrogeno proviene de vapor de agua, del aire soplado y de la humedad del coque de la arena de moldeo.3.-HIERRO FUNDIDOS ESPECIALESDentro de esta clasificacin tenemos las siguientes:-Hierro maleable-Hierro de Grafito Esteroidal o Hierro Ductil, o Nodular-Hierro inoculadoHIERRO MALEABLE El hierro maleable se caracteriza por tener las siguientes cualidades: Facilidad de moldeo Resistencia a la oxidacin Propiedades auto lubricantes AlargamientoEstas caractersticas resultan perfectamente aceptables para darle muchas aplicaciones.El proceso de fabricacin se realiza en dos etapas:-Fabricacin de las piezas de hierro blanco-Recogido de maleabilizacin de las piezas fabricadas.Para realizar estas dos fases, existen dos procedimientos:-Hierro de corazn blanco por el mtodo europeo-Hierro de corazn negro por el mtodo americano.HIERRO MALEABLE DE CORAZON BLANCOEste hierro se fabrica partiendo de piezas moldeadas con hierro blanco. La composicin del hierro blanco, para fabricar hierros maleables por el mtodo europeo es 2.5 a 3% de carbono, silicio 0.5% de manganeso 0.5% y 0.1 de fosforo.El recocido de maleabilizacin por el mtodo europeo se realiza envolviendo las piezas con un material oxidante, cascarilla de laminacin, etc, dentro de una caja cerrada, se calienta en un horno hasta una temperatura de 900 a 1000oC. El proceso dura seis das un da para alcanzar temperaturas de 1000oC, dos das se mantiene a esa temperatura y tres das se enfra dentro del horno.HIERRO DE CORAZON NEGROEl hierro de corazn negro se fabrica partiendo de una fundicin blanca el contenido de silicio debe de (1-1.2%)El contenido de carbono debe ser necesariamente bajo y el contenido de manganeso (Mn) y azufre (S) deben estar en la relacin: %Mn=% de Sx17+0.20%Una composicin muy frecuente de hierro blanco para fabricacin de hierro maleable de corazn negro es 2-275% de carbono, 1 20% de silicio 0.5% de manganeso 0.10 % de fosforo y 0.20% de azufre.El recocido de maleabilizacin por el mtodo americano se realiza colocando las piezas de hierro blanco rodeado de un material neutro (arena en lugar de un material oxidante) dentro de cajas cerrada que se introducen en un horno a (875090=950) empleando un da para elevar la temperatura, dos das se mantiene la temperatura de 950oC y tres das para enfriar su aplicacin ampla su maquinaria en la parte de la estructura.El hierro maleable perlitico es una variedad de hierro de corazn negro.HIERRO DE GRAFITO ESFEROIDAL (Hierro ductil o nodula)El hierro de grafito esferoidal tiene el grafito en forma de ndulos sensiblemente esfricos de un dimetro aproximadamente de 0.05m. Para fabricar el hierro de grafito esferoidal se forma una fundicin gris ordinaria a la que se aade magnesio en la cuchara de colada inoculante.=70Kg/mm2 estado recolado=90Kg/mm2 templado y reducidoComprende los siguientes grupos:Hierro Dctil Perlitico.- Se utiliza este hierro en la fabricacin de engranajes, catalinas y toda pieza que es difcil de colarHIERRO DUCTIL TEMPLADO EN MOLDE (Achilado)En estos hierros son enfriados con una magna de agua la superficie de la pieza, obtenindose una estructura denominada achilada por tener un tamao de grano fino martensitico, se obtiene una capa dura de buen espesor, de la alta resistencia al desgaste y con un ncleo dctil de estructura perlitica, las caractersticas de estas piezas deben tener una superficie dura y un ncleo dctil, para soportar cargas elevadas y que trabajan a desgastes, sus aplicaciones, en levas poleas catalinas. HIERRO INICULADOLa inoculacin consiste en aadir al metal fundido en el canal o en la cuchara, ferro silicio o siluro de calcio, que son sustancias, grafitizantes y desoxidantes.El hierro inoculado se fabrica agregando silicio molido al final de la fusin en la colada, se logra obtener hierros grises ordinarios de hojas finas de grafito, completamente perliticos de gran resistencias muy utilizados en las siguientes variedades.MEEHANITESe obtiene agregando un siliciuro libre de carbono tal como el siliciuro de calcio (Si Ca2) =40 A 46 Kg/mm2 y dureza 500 BnneliAPLICACIONESEn construccin de maquinaria, en cilindros en el sistema automotriz y anillos de motores de combustin interna.NI-TE NYL.- Se caracteriza, por su gran dureza y resistencia, se aplica en los propsitos que se requieran alta resistencia combinada con dureza moderada y buena maquinavilidad.APLICACIONES: Matrices, en la fabricacin de matrices grandes para forja con prensa o martinete.HIERROS FUNDIDOS AUSTENITICOSContiene, Ni, Cr, Cu, y Si son muy caros sus propiedades justifican su costo tiene un esfuerzo de traccin medio combinado con suavidad y ductibilidad alta resistencia al impacto resistencia a la corrosin al desgaste a la erosin y calor.Son a magnticos tienen alta coeficiente de dilatacin trmica alta resistencia elctrica baja conductibilidad trmica. Son fciles de maquinar y soldar. No son susceptibles al tratamiento de temple, en cambio se recosen a temperaturas funden a1150o tenemos los siguientes:NO-MAG: Con alto contenido de nquel y manganeso, tienen la apariencia y algunas propiedades parecidas al hierro ordinario. Se emplean principalmente por sus propiedades amagnaticas en la fabricacin de piezas fundidas en soporte de boninas de alternadores en cubiertas de interruptores de aceite, en parillas de resistencia en soportes de cables.NI-RESIST- Fue desarrollado para obtener alta resistencia a la corrosin y buena resistencia mecnica.Sus aplicaciones son, en elementos que estn expuestos a altas temperaturas en quemadores de hornos, colgadores, y espaciadores de tubos de sobre calentadores, culatas de motores diesel, cmaras de combustin, puertas, parillas de hornos.Resiste al ataque de los cidos y otros medios corrosivos=26,000 A 34,000 PSI=3% DUREZA 200 BrinellComposicin--------------------------------------------------NI-CROSILALTiene la siguiente composicin N=18%, SI=6%, C=2%, Mn=2% , Cr=3% y agregado de aluminio.Es resistente a la oxidacin y dctil, razn por la cual no se rompe, durante calentamiento y enfriamiento sbito.Aplicacin en partes de hornos, lingotes, moldes para botellas, parillas de hornos crisoles de recocido.HIERROS MARTESITICOSSon muy duros y difciles de maquinar al estado normal, su composicin qumica es NI=5 a 7% el carbn fundamentalmente esta combinado formando carburo de hierro o cementita (Fe3C)Su composicin qumica es:C=2 95%SI=0 8%Mn=0 4%Ni=5%Cr= 1 55%Aplicaciones.-Erf cilindros de motores de combustin, pueden ser rectificados.Entre los hierros fundidos martensiticos tenemos.NI-HARD- Tiene una resistencia de 6 8 veces ms que el hierro fundido blanco ordinario. Se puede utilizar como material de revestimiento de otros hierros, depositndolo por soldadura.=72,000PSI cuando es templado y se obtiene por fundicin blanco.=26,000PSI cuando es enfriado dentro del horno (fundicin gris). Cuando la martensita se obtiene por tratamiento trmico.Sus Aplicaciones son cilindros de motores, en camisas de cilindros guas de vlvulas levas para maquinas textil, en matrices de prensas de conformado.NIMOL Contiene 75%de hierro ordinario, 4% de cromo y el resto monel (Ni, 70%, Cu 30%) es muy resistente al calor y la oxidacin y correccin, buena resistencia al desgaste, trabaja hasta 800oC (al rojo) largos periodo de tiempo.