Factores y Clasificaciones en Fundiciones y Aceros Aleados

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Factores que influyen en el coeficiente de reparto del carbono

  • Velocidad de enfriamiento
  • Composición (silicio, manganeso, azufre, fósforo y otros elementos)

Constituyentes estructurales más específicos de las fundiciones

Los constituyentes de los aceros más específicos de las fundiciones son:

  • Grafito
  • Steadita
  • Ledeburita
  • Ferrita
  • Perlita

Clasificación de las fundiciones

a) Por su composición pueden ser:

  • Eutécticas: Contenido del 4.3 % de CE.
  • Hipoeutécticas: Con más del 2% y menos del 4.3% de C.E.
  • Hipereutécticas: Con más del 4.3 % del CE.
  • Aleadas: Cuando además de Fe y C contienen otros elementos que les comunican propiedades específicas.

b) Por el proceso de elaboración, se distinguen:

  • Arrabio o fundición de primera fusión: Obtenida directamente en el alto horno.
  • De segunda fusión: Obtenida de fundición arrabio con chatarra y otros productos.
  • Sintética: Obtenida a partir del acero, añadiéndole los elementos necesarios.

c) Por la forma de presentarse el carbono:

  • Fundición blanca: Su fractura es blanca. Se presenta el C combinado en forma de Fe3C.
  • Fundición gris: La mayor parte de carbono está en forma de grafito. Se subdivide en: ferrita o hipoeutectoide y perlita o eutectoide.
  • Fundición atruchada: Parte del carbono se presenta en forma de cementita y grafito. El aspecto de la fractura es más o menos blanco, según el porcentaje de C combinado.
  • Fundición maleable: Puede ser maleable europea o de corazón blanco y maleable americana o de corazón negro.
  • Fundición dúctil o con grafito esferoidal: El grafito tiene forma de pequeñas esferas.

Tratamientos térmicos más empleados en las fundiciones

  • Recocido
  • Temple
  • Revenido
  • Austempering
  • Martempering
  • Temple superficial por flameado
  • Nitruración

Clasificación de la fundición maleable

Se clasifican según el tratamiento térmico aplicado:

  • Maleabilidad americana o de corazón negro: Se obtiene a partir de fundición blanca mediante un recocido a temperaturas entre 800ºC a 900ºC que provocan la descomposición de la cementita en grafito modular. El enfriamiento debe ser muy lento para evitar la formación de perlita. El grafito se presenta en forma modular.
  • Maleable europea o de corazón blanca: Se obtiene de la descarburización de la fundición blanca mediante un tratamiento termoquímico, calentándola en presencia de un oxidante (Fe2O3) a temperaturas entre 900 y 1100ºC durante varios días. Es un proceso inverso a la cementación.

Clasificación de las fundiciones aleadas

Se clasifican según el porcentaje de los elementos de aleación:

  • Fundiciones de baja y media aleación: Fundiciones en que la suma de los porcentajes de elementos de aleación no sobrepasa el 5%. Por ejemplo, las fundiciones de alta resistencia y las fundiciones martensíticas.
  • Fundiciones de alta aleación: Fundiciones en que los porcentajes de los elementos de aleación alcanzan valores superiores al 5%. Pertenecen a fundiciones resistentes a la temperatura y a la corrosión.
  • Fundiciones dúctiles o con grafito esferoidal: Material relativamente nuevo.

Características de los aceros aleados

  • Elevan la templabilidad, por lo que es más fácil obtener la martensita y, a partir de ella, por revenido, las mejores características de resiliencia.
  • Mejoran las características mecánicas a bajas y altas temperaturas.
  • Mejoran la resiliencia a la oxidación y a la corrosión a temperaturas elevadas.
  • Introducen o modifican ciertas propiedades específicas.

Clasificación de los aceros según los constituyentes estructurales

  • Aceros perlíticos: Tienen bajos porcentajes de elementos de aleación.
  • Aceros martensíticos o de autotemple: Con porcentajes medios de elementos de aleación.
  • Aceros austentíticos: Dúctiles y resistentes a la corrosión y al desgaste, pero difíciles de mecanizar. Pueden ser:
    • Estables: Insensibles a cualquier tratamiento térmico.
    • Inestables: Con menos porcentajes de elementos gammágenos. Pueden ser: aceros ferríticos y ledeburíticos.

Clasificación de los aceros al níquel dependiendo de las características magnéticas

  • Magnéticos irreversibles: Menos del 29% de Ni.
  • Diamagnéticos: Con más del 28% y menos del 33% de Ni.
  • Magnéticos reversibles: Con más del 33% de Ni.

Anomalías que presentan las aleaciones magnéticas reversibles

  • Variaciones de longitud: A temperaturas superiores al punto de Curie, la variación de longitud es una función lineal de la temperatura. A temperaturas inferiores, la variación es más lenta.
  • Variaciones del módulo de elasticidad: A temperaturas superiores al punto de Curie, el módulo de elasticidad disminuye lentamente. A temperaturas inferiores a este punto, primero aumenta el módulo para luego disminuir.

Enumera los aceros con porcentajes altos de aleación

  • Aceros inoxidables Cr-Ni
  • Aceros refractarios
  • Aceros marjados (maraging)
  • Aceros de corte rápido

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